¿Los científicos a menudo deben preguntarse, en comparación con qué? ¿Cómo se comparan los resultados que generamos en el laboratorio con los obtenidos por otros? ¿Cómo se comparan nuestros cálculos teóricos con los datos experimentales?
Responder estas preguntas es especialmente crucial para los investigadores y desarrolladores de baterías de iones de litio. Inventadas hace cuatro décadas, las baterías de iones de litio ahora alimentan la mayoría de los dispositivos electrónicos portátiles como computadoras portátiles y herramientas eléctricas. También se están desarrollando para satisfacer las altas demandas de almacenamiento de energía.para alimentar vehículos eléctricos y redes eléctricas. Nuevos diseños con diferentes composiciones de electrodos y electrolitos, los dos componentes clave de la batería, están constantemente en línea.
Evaluar si una innovación en electrodo o material electrolítico es realmente una mejora requiere compararlo con otros resultados de la prueba. Sin embargo, no existe un estándar de "talla única" para la prueba de batería. Los métodos para probar las baterías pueden variar ampliamente.
El investigador de baterías de Argonne Ira Bloom señala: "Los ingenieros industriales y los investigadores de laboratorios gubernamentales y académicos a menudo diseñan sus propios procedimientos para caracterizar las baterías de iones de litio en función de la aplicación prevista de la tecnología de baterías. Esto hace que la comparación de cualquier innovación tecnológica sea extremadamente complicada".
Un equipo del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. DOE, la Universidad de Warwick, OVO Energy, el Instituto Nacional de Energía de Hawai y Jaguar Land Rover ha revisado la literatura sobre los diversos métodos utilizados en todo el mundo para caracterizar el rendimiento debaterías de iones de litio para proporcionar información sobre las mejores prácticas.
Normalmente, los investigadores de baterías usan tres parámetros para definir el rendimiento electroquímico: capacidad, voltaje de circuito abierto y resistencia. La capacidad es una medida de la carga total almacenada en una batería. El voltaje de circuito abierto es el voltaje disponible de una batería consin flujo de corriente. Representa el voltaje máximo de la batería. La resistencia es el grado en que los materiales componentes impiden el flujo de corriente eléctrica, lo que resulta en una caída de voltaje.
El problema es que, dependiendo de la aplicación de la batería, los investigadores pueden medir estos parámetros bajo diferentes condiciones de prueba temperatura, velocidad de descarga, estado de carga, etc., y así obtener una vida útil de la batería diferente. Resistencia de la batería, por ejemplo, se puede medir con corriente continua o corriente alterna.
"Es complicado", observa Anup Barai, investigador principal y investigador principal de la Universidad de Warwick. "La idoneidad de una prueba depende de lo que el investigador esté estudiando. Nuestra revisión proporciona orientación sobre el método de prueba más apropiado para unsituación dada ". Con ese fin, el equipo ha producido una tabla fácil de usar que compara ocho métodos de prueba, incluido el equipo principal necesario, la información generada y las ventajas y desventajas de cada uno.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional de Argonne . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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