Hotwav W10

Nuevo aditivo promete mejorar el rendimiento de las baterías de iones de litio

Investigadores del Laboratorio Nacional de Brookhaven, propiedad del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), han descubierto un nuevo aditivo electrolítico capaz de mejorar la densidad de las baterías de iones de litio. La sustancia permite un ciclo estable de alto voltaje en cátodos con capas a base de níquel.

Según los científicos, este descubrimiento ofrece una solución a los problemas de degradación de los materiales catódicos ricos en níquel, especialmente cuando se someten a altos voltajes, algo común en las celdas de energía que alimentan los vehículos eléctricos de última generación.

“Descubrimos que al aumentar el voltaje a 4,8 voltios, el aditivo conocido como difluorofosfato de litio comenzó a ofrecer una mayor protección sobre el cátodo, lo que provocó que la batería lograra un excelente rendimiento durante los ciclos de carga y descarga”, explica el ingeniero electroquímico Sha Tan, autor principal de el estudio.

Mayor protección

Las baterías de iones de litio tienen dos terminales eléctricos llamados cátodo y ánodo, separados por un electrolito. Para proporcionar energía, los electrones viajan a través de un circuito externo, conectando los dos electrodos mientras los iones pasan a través del electrolito, en ciclos alternos y descarga de carga.

Síntesis de la acción del aditivo en cátodos ricos en níquel (Imagen: Reproducción/DOE)

Los materiales de cátodo ricos en níquel prometen una alta densidad de energía, pero son más propensos a perder capacidad con el tiempo debido a la degradación de las partículas cuando funcionan a voltajes muy altos o a temperaturas excesivamente altas.

“A medida que nuestro aditivo se descompone, produce fosfato de litio y fluoruro de litio, formando una interfase cátodo-electrolito delgada, sólida y altamente protectora. Esta capa puede suprimir significativamente la pérdida de metales de transición en la superficie del cátodo, lo que mejora el rendimiento general de la batería”, agrega Tan.

policristales

Además de garantizar una mayor eficiencia de las celdas de energía, el uso de este aditivo también resuelve el problema de las grietas en los materiales policristalinos, agregados de muchos cristales a escala nanométrica, que generalmente se encuentran en materiales catódicos ricos en níquel.

Equipo utilizado para observar cómo el difluorofosfato de litio puede proteger el cátodo (Imagen: Reproducción/DOE)

Actualmente, estas grietas representan una pérdida importante en la capacidad de retención de energía de las baterías de iones de litio, impidiendo el aumento de la autonomía de los equipos electrónicos y, principalmente, de los vehículos eléctricos que operan bajo voltajes eléctricos más altos.

“Nuestra estrategia utiliza una cantidad muy pequeña de aditivo para lograr una gran mejora en el rendimiento electroquímico. En términos prácticos, esta puede ser una solución de bajo costo y fácil de adoptar por la industria en el desarrollo de baterías más estables y duraderas”, concluye el investigador Sha Tan.

Tommy Banks
Estaremos encantados de escuchar lo que piensas

Deje una respuesta

TecnoBreak | Ofertas y Reviews
Logo
Enable registration in settings - general
Shopping cart