Las baterías de metal de litio convencionales han enfrentado numerosos desafíos en términos de seguridad y durabilidad. Uno de los mayores problemas es la formación de dendritas, estructuras similares a árboles que se generan durante los ciclos repetidos de carga y descarga. Estas dendritas pueden provocar cortocircuitos internos, dañando la batería y aumentando el riesgo de incendios y explosiones.
El principal inconveniente radica en la estructura de los electrolitos de polímero sólido utilizados hasta ahora. Su incapacidad para lograr un contacto óptimo entre los electrodos limita su rendimiento y no elimina el riesgo de formación de dendritas. Frente a este panorama, un equipo de investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Daegu Gyeongbuk (DGIST), liderado por el Dr. Kim Jae-hyun, ha trabajado incansablemente para desarrollar una solución innovadora.
La solución surcoreana: triple capa y resistencia al fuego
La clave del avance tecnológico reside en el uso de un electrolito de polímero sólido de triple capa, diseñado para abordar directamente los problemas de seguridad y durabilidad. Esta estructura consta de tres capas diferenciadas que cumplen funciones específicas, logrando un equilibrio perfecto entre resistencia mecánica y movilidad iónica.
- Capa intermedia robusta: Aumenta la resistencia estructural y evita la formación de dendritas.
- Superficie exterior suave: Garantiza un excelente contacto con el electrodo, optimizando la transferencia de iones.
- Composición innovadora: Incluye decabromodifeniletano (DBDPE) para prevenir incendios, zeolita para mejorar la resistencia del electrolito y litio bis (trifluorometanosulfonil) imida (LiTFSI) para facilitar el movimiento rápido de los iones de litio.
Esta combinación única no solo previene la formación de dendritas, sino que también hace que la batería sea capaz de extinguirse por sí sola en caso de incendio, lo que reduce significativamente el riesgo de accidentes.
Resultados prometedores: durabilidad y eficiencia en un solo paquete
Las pruebas realizadas por el equipo de investigación demostraron resultados sorprendentes. La batería desarrollada retuvo el 87,9% de su capacidad después de 1.000 ciclos de carga y descarga, superando con creces el rendimiento de las baterías tradicionales, que solo mantienen entre el 70% y el 80% de su capacidad en condiciones similares.
Además, la capacidad de autoextinción en caso de incendio convierte a esta batería en una opción segura y confiable para una amplia gama de aplicaciones, desde dispositivos portátiles y teléfonos inteligentes hasta vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento energético a gran escala.
¿El futuro de las baterías más seguras?
El Dr. Kim concluyó afirmando que esta investigación representa un gran paso hacia la comercialización de baterías de metal de litio más estables y eficientes. Gracias a esta tecnología, es posible que pronto veamos dispositivos electrónicos y vehículos eléctricos mucho más seguros y duraderos, cambiando para siempre la forma en que almacenamos y utilizamos la energía.
Fuente: Infobae.
