Este nuevo material hace que las baterías no mueran tan pronto

Las baterías de litio han ido mejorando desde su descubrimiento en la década de los años 90. Desde entonces, su densidad se ha triplicado, además de haber aumentado su seguridad. Sin embargo, la degradación de las baterías suele ser el mayor de sus problemas, ya que en su interior van apareciendo dendritas y la capacidad de carga disminuye. En cuanto esa capacidad baja del 70 o 60%, la batería empieza a hacer cosas raras y a morir. Ahora, un grupo de investigadores ha conseguido acabar con esa muerte temprana.

Una batería actual suele empezar a presentar problemas a partir de 500 ciclos de carga, unos dos años si consumimos el equivalente a una batería entera cada año. Los móviles tienen cada vez baterías más grandes, por lo que los cargamos menos, y pueden llegar a durar más de cuatro años con una capacidad superior al 80% de la original. Sin embargo, un grupo de investigadores ha conseguido que una batería con 1.735 ciclos de carga mantenga el 95% de su capacidad inicial.

El aglutinante, clave para aumentar la durabilidad de las baterías

Las baterías están formadas por dos electrodos: el ánodo y el cátodo. Los electrones viajan de uno a otro dependiendo de si la batería se carga o se descarga. Para facilitar el traspaso, se utiliza un material conocido como aglutinante. Estos aglutinantes están hechos de fluoruro de polivinilideno (PVDF), y este ha sido el material que han cambiado los investigadores.

En concreto, investigadores de la Universidad de Japón han creado un aglutinante de un copolímero llamado bis-imino-acenaftenequinona-parafenileno (BP). Con él, no sólo tuvieron grandes mejoras de rendimiento, sino que también la batería mantenía su capacidad tras muchos ciclos de carga de la batería.

95% de la capacidad tras 1.735 ciclos de carga

Así, las baterías de referencia que usaron con PVDF mantuvieron el 65% de la capacidad original tras 500 ciclos de carga y descarga, mientras que la suya mantuvo el 95% de la capacidad tras 1.735 ciclos. En un coche eléctrico con una batería para 500 km, eso implica que mantendría el 95% de su capacidad tras 850.000 kilómetros. En un móvil, implicaría poder cargarlo durante 5 años una vez cada día sin perder prácticamente capacidad.

El material BP ofrece una mayor estabilidad mecánica y una mejor adherencia al ánodo y al colector de corriente. También tiene una mejor conductividad que el PVDF, es más fino, y no reacciona con tanta facilidad con el electrolito, lo que ayuda a reducir la presencia de dendritas. Las imágenes tomadas a nivel microscópico muestran sólo pequeñas rajas después de 1.735 ciclos de carga, en comparación con las grandes rajas que presenta el PVDF tras sólo 500 ciclos.

El diseño, aunque avanzado, todavía requiere algo de trabajo antes de que lo veamos en los dispositivos que usamos cada día, pero sus creadores afirman que el sistema es perfectamente viable a nivel comercial, y que esperan poder verlo próximamente en el mercado.

Fuente > New Atlas

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