Este invento mejorará drásticamente el rendimiento de las baterías eléctricas de litio

Aunque el rendimiento de las baterías de litio ha aumentado significativamente en los últimos años gracias a la ciencia, aún son necesarias mejoras. El trabajo de optimización pretende no sólo aumentar su densidad energética, sino también reducir sus costes así como su impacto en el medio ambiente. En Corea del Sur, un equipo de investigación compuesto por Dr. Han Joong Tark y el estudiante investigador Lee Do Geun del Centro de Investigación de Tecnologías Nanohíbridas KERI ha desarrollado un nuevo tipo de ánodo diseñado específicamente para baterías de iones de litio. En la prestigiosa revista científica Advanced Functional Materials se publicó un artículo dedicado a este apasionante proyecto de investigación.

Un proceso innovador

Tal y como especifican los investigadores en su estudio, su trabajo se centra en la creación de “materiales anódicos compuestos de carbono dopado con silicio y nitrógeno” con el objetivo de mejorar el rendimiento general de las baterías de litio. Para lograr su objetivo, desarrollaron un proceso innovador para combinar grafito y silicio. De hecho, incluso si permite alcanzar una densidad energética muy por encima del grafito, este último tiene el inconveniente de ser muy sensible a las variaciones de temperatura. Como resultado, se expande de 3 a 4 veces durante la carga y descarga, lo que dificulta la eficiencia.

Nanotubos de carbono de pared simple

Para maximizar la tasa de concentración de silicio de su nuevo material de ánodo, el Dr. Han Joong Tark Y Lee Do Geun Se utilizaron nanotubos de carbono de pared simple dopados con nitrógeno y grafeno. Sin embargo, debido a su pequeño diámetro y mayor conductividad que los nanotubos de paredes múltiples, los nanotubos adoptados por el equipo presentó problemas de dispersión. Ante esto, los investigadores han desarrollado nuevos procesos de funcionalización y dispersión coloidal que facilitan la adición de nitrógeno a la superficie de los nanotubos de carbono.

Rendimiento más duradero

Al aplicar los nanotubos de carbono que crearon a los ánodos de las baterías de litio, los científicos observaron un marcado aumento en la velocidad de transferencia de iones de litio al silicio. Un fenómeno que, según ellos, contribuye a mejorar la velocidad de carga. Además, este diseño aumentaría la estabilidad. Las pruebas de laboratorio demostraron que la batería equipada con el nuevo electrodo positivo podía conservar hasta el 82% de su capacidad después de 100 ciclos de carga/descarga, en comparación con sólo el 30% de los ánodos tradicionales. Más información: doi.org. ¿Qué opinas de esta tecnología? Te invito a compartir tu opinión, tus comentarios o notificarnos de algún error en el texto, haz clic aquí para publicar un comentario.