El dopaje de las baterías de iones de litio podría evitar el sobrecalentamiento y la explosión.

A pesar de la falta de un gran avance en la tecnología de baterías, la capacidad y la densidad de energía de la tecnología de iones de litio ha aumentado de forma lenta pero segura. Ahora podría llevar fácilmente alrededor de tres o cuatro mil miliamperios horas en su bolsillo. Es una gran cantidad de energía que se libera si algo sale mal, y ¿mencioné que es en tu bolsillo ? Los científicos de la Universidad de Stanford han desarrollado un proceso de dopaje que podría hacer que las baterías del futuro sean más seguras y menos propensas a desgastarse.

Las baterías de iones de litio modernas están compuestas por múltiples celdas, y dentro de cada una de ellas hay cátodos y ánodos. Si una batería está físicamente dañada o sobrecargada, la barrera entre estas mitades puede debilitarse hasta el punto de fallar, lo que resulta en un corto que puede causar una reacción exotérmica. Esto puede propagarse y romper otras células en un proceso conocido como fuga térmica. El resultado final es un incendio o explosión que libera toda esa energía. Con suerte, no lo estará sosteniendo cuando eso suceda.



Una razón por la que este daño puede ocurrir en las baterías es por la formación de dendritas, depósitos de metal de litio en forma de dedos que pueden perforar la barrera entre los electrodos. Esta acumulación empeora a medida que la batería se agota y se recarga, y también contribuye a la pérdida de capacidad. Según la investigación de Stanford, es posible agregar algunos compuestos más a la solución de electrolitos y eliminar la formación de dendritas.



batería fuera de control

Un aditivo, el nitrato de litio, se ha investigado en el pasado como una forma de mejorar el rendimiento de la batería. El segundo aditivo utilizado en el estudio es el polisulfuro de litio, que se considera un contaminante en algunas áreas de investigación. Si se forma por la rotura de electrodos de azufre y puede dañar los electrodos de metal de litio. Sin embargo, cuando se combinan con nitrato de litio, forman una solución que revienta las dendritas que recubre y protege los electrodos. En lugar de dendritas, se obtienen depósitos planos de litio que no dañan la batería.



La investigación fue realizado con pequeñas baterías de tipo botón , no las células gigantes que se encuentran en su teléfono o tableta. Aún así, el director es el mismo. Y como una buena ventaja, las baterías tratadas mantuvieron mejor su capacidad. Después de 300 ciclos de descarga, las baterías dopadas todavía tenían una eficiencia del 99%, mientras que una batería dopada solo con nitrato de litio se redujo al 92% después de solo 180 ciclos.

Esta técnica podría ser valiosa en el desarrollo continuo de baterías recargables de litio-aire y litio-azufre, que son susceptibles a la formación de dendritas. También podrían tener diez veces la capacidad de las baterías actuales. Ciertamente no querrás que eso explote en tu bolsillo. Ya sabes lo que dicen: un gran poder conlleva una gran responsabilidad.

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