Investigadores del MIT creen haber dado con un diseño clave para las baterías en estado sólido

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Las baterías de litio supusieron un cambio en la electrónica y sobre todo en los dispositivos móviles, pero desde hace tiempo parecen haber tocado en cierto modo techo y se está apostando por las baterías en estado sólido como posible evolución. Y ahora es la gente del MIT quienes presentan un nuevo diseño de batería en estado sólido que promete superar las limitaciones de los actuales.

Se denominan baterías en estado sólido porque su fundamento es reemplazar (parte de) los componentes líquidos que tiene una batería de litio estándar por otros de naturaleza sólida. El líquido, que se encarga de transmitir los iones de los polos positivo al negativo, es muy eficiente en este sentido pero también inflamable.

De este modo, eliminar el componente líquido permitiría una mayor capacidad de las baterías y que además éstas fuesen más seguras. La cuestión está en aspectos como qué material debe ser ese sólido viable para este tipo de baterías, y ahí es donde se han centrado los investigadores del MIT.

El diseño que han presentado es una nueva arquitectura en la que se combinan una serie de conductores mixtos iónico-electrónicos (MIEC, por sus siglas en inglés) con ailsantes de litio (ELI). Esta arquitectura se compone de una estructura tridimensional a modo de panal de abejas con una red de nanotubos de MIEC, componiendo la parte fundamental de la misma.

Los tubos componen el ánodo de la batería, y dado que proporcionan un volumen extra dentro de los mismos, el metal tiene suficiente espacio para expandirse o contraerse durante las cargas y descargas. De ahí que sea un diseño interesante de cara a solucionar uno de los principales escollos en la construcción de estas baterías, emulando parte de la movilidad que permite el líquido pero pudiendo prescindir del mismo.

Con esto logran, según explican, un ánodo que es química y mecánicamente estable a lo largo de los ciclos de carga, dado que el litio no llega a perder contacto eléctrico con el electrolito sólido, pudiendo así prescindir del todo del líquido que aún alojaban los diseños previos de baterías en estado sólido experimentales. En palabras de Ju Li, profesor en el MIT, en este caso es “realmente sólida al 100%”.

Según los tests que ha llevado a cabo el equipo, su diseño ha conseguido resistir 100 ciclos de carga y descarga sin apreciarse daños o signos de rotura. Lo que esperan ahora es crear ánodos que pesen el 25% de los diseños actuales (manteniendo la capacidad) y cátodos con diseños eficientes que al final den baterías para que los móviles puedan ser cargados cada tres días.

Una idea que recuerda a la que vimos por parte de unos investigadores de la Universidad Deakin, en Australia. A la espera de que logren ese diseño ideal, nos queda intentar mantener las baterías actuales como podamos, quizás haciendo caso a la recomendación de tenerlas siempre entre el 20 y el 80%.

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