Muchas baterías contienen electrolitos líquidos, lo que las convierte en un potencial peligro de incendio. Sin embargo, las baterías de litio de estado sólido que emplean electrolitos sólidos inorgánicos ofrecen una atractiva combinación de mayor seguridad y mayor densidad energética y son interesantes candidatos para el almacenamiento de energía de próxima generación.
Ahora, investigadores de la Universidad de Waterloo (Canadá) han descubierto un nuevo electrolito sólido que ofrece varias ventajas importantes.
Este electrolito, compuesto por litio, escandio, indio y cloro, conduce bien los iones de litio pero mal los electrones. Esta combinación es esencial para crear una batería de estado sólido que funciona sin perder significativamente la capacidad durante más de cien ciclos a alta tensión (por encima de 4 voltios) y miles de ciclos a tensión intermedia.
La naturaleza de cloruro del electrolito es clave para su estabilidad en condiciones de funcionamiento por encima de 4 voltios, lo que significa que es adecuado para los materiales típicos de cátodo que forman la base de las células de iones de litio actuales.
Una de las claves químicas de la conductividad iónica reside en la estructura tridimensional entrecruzada del material, denominada espinela. Los investigadores tuvieron que equilibrar dos deseos contrapuestos: cargar la espinela con tantos iones portadores de carga como fuera posible, pero también dejar sitios abiertos para que los iones se movieran. También tenían que asegurarse de que los electrones no pudieran moverse fácilmente por el electrolito para provocar su descomposición a alto voltaje.
Nazar dijo que aún no está claro por qué la conductividad electrónica es menor que la de muchos electrolitos de cloruro descritos anteriormente, pero ayuda a establecer una interfaz limpia entre el material del cátodo y el electrolito sólido, un hecho que es en gran parte responsable del rendimiento estable incluso con grandes cantidades de material activo en el cátodo.
Fuente:
https://ecoinventos.com/nuevo-electrolito-baterias-iones-litio-estado-solido/
Ahora, investigadores de la Universidad de Waterloo (Canadá) han descubierto un nuevo electrolito sólido que ofrece varias ventajas importantes.
Este electrolito, compuesto por litio, escandio, indio y cloro, conduce bien los iones de litio pero mal los electrones. Esta combinación es esencial para crear una batería de estado sólido que funciona sin perder significativamente la capacidad durante más de cien ciclos a alta tensión (por encima de 4 voltios) y miles de ciclos a tensión intermedia.
La naturaleza de cloruro del electrolito es clave para su estabilidad en condiciones de funcionamiento por encima de 4 voltios, lo que significa que es adecuado para los materiales típicos de cátodo que forman la base de las células de iones de litio actuales.
Una de las claves químicas de la conductividad iónica reside en la estructura tridimensional entrecruzada del material, denominada espinela. Los investigadores tuvieron que equilibrar dos deseos contrapuestos: cargar la espinela con tantos iones portadores de carga como fuera posible, pero también dejar sitios abiertos para que los iones se movieran. También tenían que asegurarse de que los electrones no pudieran moverse fácilmente por el electrolito para provocar su descomposición a alto voltaje.
Nazar dijo que aún no está claro por qué la conductividad electrónica es menor que la de muchos electrolitos de cloruro descritos anteriormente, pero ayuda a establecer una interfaz limpia entre el material del cátodo y el electrolito sólido, un hecho que es en gran parte responsable del rendimiento estable incluso con grandes cantidades de material activo en el cátodo.
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