Las baterías del futuro son un gran desafío para la ciencia, que ha encontrado un ingenioso truco químico para elaborarlas, lo que sirve de punto de partida para la próxima generación de baterías para vehículos eléctricos (VE), capaces de impulsar viajes de 800 kilómetros con solo cargarlas por 12 minutos.
De acuerdo a Live Science, las baterías de litio se distinguen de las de iones de litio estándar, en que el ánodo de grafito se sustituye por litio metálico. Estos diseños ofrecen una densidad energética mucho más elevada.
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Un problema, una solución
En teoría, estas baterías se cargan más rápido y duran más. No obstante, los científicos no habían logrado construir baterías de metal de litio eficaces a causa de las dendritas, una sustancia cristalina ramificada que crece en el ánodo durante la carga, disminuyendo el rendimiento de la batería con el paso del tiempo. Esto empeora durante la carga e incrementa el riesgo de cortocircuito.
No obstante, un nuevo estudio que fue publicado el 3 de septiembre, asegura que se encontró una forma de suspender el crecimiento de las dendritas a través de un nuevo tipo de electrolito líquido que tiene la capacidad de inhibir la cohesión, lo que incrementa la capacidad de carga rápida de las baterías y extiende su vida útil a más de 300.000 kilómetros.
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Tanto las baterías de iones de litio como las de metal de litio cuentan con un electrolito líquido que transporta los iones de litio entre el cátodo y el ánodo durante la carga y la descarga. Lo que las diferencia es un grafito que es sustituido por metal de litio.
¿Qué dice la ciencia?
En cuanto a la física de baterías, la densidad energética es la cantidad de energía que una batería puede almacenar dependiendo de su peso o volumen. Este factor es clave para determinar la distancia que puede recorrer el auto con una sola carga.
Los científicos hallaron que la causa subyacente de la formación de dendritas era la cohesión interfacial no uniforme en la superficie del metal de litio. Esto significa que los iones de litio no se depositan de manera uniforme durante la carga, creando puntos débiles y allí se pueden formar las dendritas.
La solución fue desarrollar un electrolito líquido con una estructura química que garantiza que los iones se depositen uniformemente en la superficie del ánodo e impidiendo que se agrupen las dendritas.
(I)
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