Nuevo material que puede prolongar notablemente la vida de las baterías de litio

Un nuevo material puede alargar de forma notable la vida de las baterías de litio

Un grupo de científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong ha desarrollado un material nuevo que podría atajar uno de los problemas principales de las baterías de litio-metal: la formación de dendritas, responsables de cortocircuitos y del deterioro progresivo del acumulador.

Qué problema resuelve: las dendritas en las baterías de litio-metal

La investigación se centra en evitar que el litio se deposite de manera desigual durante los ciclos de carga y descarga, un comportamiento que favorece el crecimiento de dendritas y, con ello, la pérdida de estabilidad y de seguridad.

Un electrolito sólido basado en un COF con canales ordenados

El equipo diseñó un armazón orgánico covalente borato monocrístalino y volumétrico (un “construccional” molecular perfectamente ordenado, en el que todo queda integrado en una única red cristalina) que funciona como electrolito en estado sólido. Frente a la mayoría de estructuras COF policristalinas existentes, esta versión presenta canales organizados para el transporte de iones y permite un depósito de litio más homogéneo. Según los investigadores, esta combinación ayuda a suprimir el crecimiento de dendritas, incrementa la estabilidad y mejora la seguridad de la batería.

Resultados en celdas completas con cátodo LiFePO4

En celdas completas con cátodo LiFePO4, las baterías mantuvieron el 91,8% de la capacidad tras 600 ciclos, mientras que la eficiencia coulómbica alcanzó el 99,98%. En la práctica, esto significa que casi toda la energía que se introduce en el acumulador durante la carga se recupera realmente durante la descarga. Los científicos apuntan a que esta arquitectura podría suponer un paso importante hacia baterías de litio-metal en estado sólido viables para vehículos eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía y otras aplicaciones en las que la alta densidad energética y la larga vida útil son especialmente críticas.