Un equipo colaborativo de investigadores de la Universidad Shinshu en Japón ha encontrado una nueva forma de frenar algunos de los peligros potenciales que plantean las baterías de iones de litio.
El equipo, dirigido por Susumu Arai, profesor del departamento de química de materiales y jefe de la División de Aplicación de Materiales de Carbono del Instituto de Ciencia y Tecnología del Carbono de la Universidad de Shinshu, publicó sus resultados recientemente en Física Química Física Química .
Según las autoras, estas baterías, que normalmente se usan en vehículos eléctricos y redes inteligentes, podrían ayudar a la sociedad a lograr un futuro con bajas emisiones de carbono. El problema es que, si bien el litio podría conducir electricidad en teoría a alta capacidad, el litio también da como resultado lo que se conoce comofuga térmica durante el ciclo de carga y descarga.
"El metal de litio es inherentemente inadecuado para su uso en baterías recargables debido a que presenta ciertos riesgos de seguridad", dijo Arai. "La deposición / disolución repetida de litio durante la carga / descarga puede causar accidentes graves debido a la deposición de dendritas de litio que penetran en el separador yinducir cortocircuito interno "
A medida que aumenta la necesidad de baterías capaces de una mayor capacidad energética, la necesidad de un almacenamiento más seguro dentro de la batería también se vuelve crítica.
Las dendritas, que llevan el nombre de sus hermanos biológicos, se ramifican desde una fuente principal y envían impulsos eléctricos a lugares que pueden no estar asegurados.
"Se han desarrollado varios enfoques para prevenir el crecimiento de las dendritas de litio ... que son complicadas y tienen algunos problemas", dijo Masahrio Shimizu, profesor asistente y primer autor del artículo "En contraste, nuestra estrategia de agregar magnesiola sal es extremadamente simple "
Los investigadores introdujeron un tipo de sal de magnesio capaz de combinarse con litio, para detener la ramificación dendrítica continua del litio. Funcionó, pero les resultó difícil revertirlo, lo cual es necesario en baterías recargables.
Ahora, los investigadores están estudiando los beneficios de otros tipos de sales de magnesio, así como trabajando para mejorar la estabilidad electroquímica de la sal combinada con litio para facilitar la reversión.
Los investigadores esperan resolver los problemas con esta tecnología de recubrimiento y eventualmente lograr una batería compacta y de alta capacidad.
"Nuestro objetivo es mostrar la reversibilidad significativamente mejorada de la deposición / disolución de litio y lograr una operación estable durante al menos 1,000 ciclos", dijo Arai "El objetivo final es crear baterías que funcionen durante 500 kilómetros con carga completa en vehículos eléctricos."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Shinshu . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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