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Nuevas baterías de estado sólido más eficientes con una nueva capa inteligente

11 abril, 2023 Deja un comentario

Se ha encontrado una forma de «manipular» el flujo de electrones dentro de la célula impidiendo el crecimiento de dendritas de litio.

Una «barrera» alarga la vida de las baterías de estado sólido.

Nuevos avances para las baterías de estado sólido, una de las soluciones más prometedoras de almacenamiento de energía para vehículos eléctricos y dispositivos móviles. Gracias a una investigación británica, la tecnología puede contar ahora con un nuevo enfoque con el que superar dos retos pendientes: la formación de dendritas y la inestabilidad interfacial.

Aunque los primeros electrolitos en estado sólido se descubrieron en 1831, pasaron más de cien años antes de que los viéramos en funcionamiento, y con malos resultados, en sistemas electroquímicos. Otros 60 antes de que el mundo del automóvil empezara a hacer planes a largo plazo con ellos. Hoy, estos elementos son la clave de las baterías de alta densidad energética. La tecnología ya se utiliza en aplicaciones como marcapasos y dispositivos portátiles, y poco a poco se está abriendo camino en los vehículos eléctricos y el almacenamiento doméstico.

De hecho, las baterías de estado sólido son potencialmente más seguras y capaces, pero para conquistar plenamente el mercado de las recargables aún se enfrentan a importantes retos. Empezando por su elevado coste, durabilidad y estabilidad. Un nutrido grupo de investigadores de la Universidad de Surrey, el Laboratorio Nacional de Física y el University College de Londres ha encontrado la forma de manipular el flujo interno de electrones dentro de las baterías de litio de estado sólido y evitar uno de los problemas más comunes: el «crecimiento de dendritas».

Este fenómeno se produce cuando pequeños fragmentos de metal de litio forman delgados crecimientos metálicos ramificados en forma de aguja en la superficie del ánodo que pueden penetrar en el electrolito, provocando cortocircuitos eléctricos o pérdidas de potencia. Para combatir el crecimiento de estos tapones, el equipo creó una capa especial entre el electrolito de estado sólido y el ánodo de metal de litio que impide que los electrones no deseados entren en el electrolito y causen problemas, al tiempo que aumenta la vida útil de la batería.

Hemos desarrollado una solución para resolver el problema del crecimiento de dendritas en las baterías de estado sólido. Nuestro planteamiento consiste en crear una capa de barrera que permita a la batería funcionar con normalidad pero ralentice el crecimiento de dendritas y favorezca su rápida eliminación, con lo que la batería será más segura y fiable.

Xuhui Yao, primer autor del artículo publicado en la revista Energy & Environmental Science.

Vía: www.surrey.ac.uk

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Publicado en: Almacenamiento de energía

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