Investigadores de POSTECH desarrollarán un sistema de baterías de iones de litio de nueva generación
Un equipo de investigación de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH), en Corea del Sur, está trabajando en un sistema de baterías de iones de litio de nueva generación con una alta densidad energética a base de silicio, que debería ayudar a los coches eléctricos a alcanzar una autonomía de 1.000 kilómetros. El proyecto de investigación se centra en electrolitos poliméricos en gel y micropartículas de silicio.
Según los iniciadores del proyecto, el uso del silicio como material de las baterías presenta retos innatos, ya que el material se expande más de tres veces durante la carga antes de contraerse de nuevo a su tamaño original durante la descarga, lo que repercute significativamente en la eficiencia de la batería. El uso de silicio de tamaño nanométrico (10-9m) resuelve parcialmente el problema, pero el sofisticado proceso de producción es complejo y astronómicamente caro, lo que lo convierte en una propuesta de presupuesto difícil. Además, los investigadores han descubierto que el silicio de tamaño micro (10-6m) es "magníficamente práctico en términos de coste y densidad energética".
Los científicos de la universidad afirman ahora haber encontrado una forma de utilizar el silicio en tamaño micro. Para ello, utilizan un electrolito polimérico en gel, del que se dice que garantiza una mayor estabilidad en comparación con los electrolitos líquidos gracias a su estructura elástica. Además, el equipo de investigación utilizó un haz de electrones para formar enlaces covalentes entre las partículas de microsilicio y los electrolitos en gel. Estos enlaces sirvieron para disipar las tensiones internas causadas por la expansión de volumen del silicio, mejorando así la estabilidad estructural.
Como resultado, el equipo de investigación surcoreano afirmó que la batería tiene una gran estabilidad y una conductividad iónica similar a la de las baterías convencionales con electrolitos líquidos, mientras que la densidad energética se ha mejorado en unos 40%. Además, se dice que el proceso de fabricación "no presenta complicaciones". "Hemos utilizado un ánodo de microsilicio y, sin embargo, tenemos una batería estable. Esta investigación nos acerca a un verdadero sistema de batería de iones de litio de alta densidad energética", explicó el profesor Soojin Park.
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