Los investigadores afirman duplicar la vida útil de las baterías de metal-litio
Investigadores de la Universidad Friedrich Schiller de Jena, junto con colegas de Boston y Detroit, han logrado impedir la formación de dendritas en las baterías de metal de litio, duplicando así al menos la vida útil de dichas baterías.
Las baterías de metal litio podrían almacenar el doble de energía por unidad de peso que las baterías de iones de litio. Sin embargo, un obstáculo para su desarrollo son las dendritas de litio, pequeñas estructuras en forma de aguja, que los investigadores comparan con las estalagmitas de una cueva de piedra de goteo, que se forman sobre el ánodo de metal de litio.
Así que el equipo de la Universidad Friedrich Schiller de Jena, la Universidad de Boston (BU) y la Universidad Estatal de Wayne (WSU) comenzó con un método para evitar en primer lugar la formación de dichas estructuras hechas de átomos depositados durante el proceso de transferencia de carga. El proceso se denomina nucleación de dendritas, que el equipo consiguió evitar aplicando una fina membrana protectora. Los poros de la membrana separadora influyen en la nucleación de las dendritas, haciendo que el transporte de iones sea más homogéneo.
"La innovación clave aquí es estabilizar la interfaz electrodo/electrolito con una membrana ultrafina que no altere el proceso actual de fabricación de baterías", afirma la profesora asociada Leela Mohana Reddy Arava, de la WSU.
Su colega, el profesor Andrey Turchanin de la Universidad de Jena, añade que la membrana que recubre el separador tiene poros con un diámetro inferior a un nanómetro. "Estas diminutas aberturas son menores que el tamaño crítico del núcleo e impiden así la nucleación que conduce a la formación de dendritas", explica el profesor. En su lugar, afirma, el litio se deposita en el ánodo como una película lisa.
El equipo afirma haber realizado "cientos de ciclos de carga y descarga" sin detectar ningún crecimiento dendrítico.
Ahora han presentado una solicitud de patente para el método. El siguiente paso es ver cómo se puede integrar la aplicación de la membrana bidimensional en el proceso de fabricación. Los investigadores afirman que también quieren aplicar la idea a otros tipos de baterías.
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