Baterías de litio de última generación sin riesgo de incendio

Dedos que se forman en las baterías de litio
Foto: NATURE COMMUNICATIONS
Actualizado 17/06/2015 13:50:59 CET

MADRID, 17 Jun. (EUROPA PRESS) -

   Un equipo de científicos ha publicado en la revista 'Nature Communications' una forma de prevenir los incendios en las baterías de litio de última generación.

   Concretamente, los expertos han descubierto que la adición de dos productos químicos al electrolito de una de estas batería impide la formación de dendritas --los 'dedos' de litio que atraviesan la barrera entre las mitades de la batería-- que pueden provocar cortocircuitos, sobrecalentamiento y, a veces, el incendio de estos dispositivos.

   Los resultados podrían ayudar a eliminar un importante obstáculo para la creación de futuras tecnologías que podrían almacenar hasta 10 veces más energía por unidad de peso que las baterías actuales que se usan, tanto para la electrónica como para los coches eléctricos.

   "Estas nuevas baterías podrían ser mucho más ligeras que las que se conocen hoy en día recargables y tienen un gran potencial para los vehículos eléctricos de autonomía extendida", ha explicado uno de los autores del estudio, Yi Cui, profesor asociado en la Universidad de Stanford.

   Este científico ha explicado que las dendritas se forman cuando un electrodo de batería se degrada y los iones metálicos se depositan en la superficie del electrodo. Cuando los depósitos de dentritas se alargan, penetran en la barrera entre las dos mitades de la batería pudiendo causar cortocircuitos, sobrecalentamiento e incendios.

   En un estudio anterior, Cui y sus colegas informaron que habían desarrollado una batería "inteligente" de iones de litio que detecta cuándo las dendritas comienzan a perforar la barrera para que la batería pueda ser reemplazada antes de que la situación se torne peligrosa. Este sistema ofrecía una solución para millones de baterías que se utilizan actualmente en los teléfonos móviles, ordenadores portátiles y otros dispositivos, así como en coches y aviones.

   En la nueva investigación los científicos ha usado una tecnología que no han alcanzado el mercado todavía y que necesitan un enfoque diferente: la adición de productos químicos al electrolito para prevenir la formación de dendritas.

   Un compuesto, nitrato de litio, ha estado bajo investigación durante mucho tiempo como un aditivo para mejorar el rendimiento de la batería. El otro, polisulfuro de litio, se ha considerado una molestia. Se forma cuando se degradan los electrodos de azufre.

   Sin embargo, a lo largo del trabajo el equipo se dio cuenta de que su efecto combinado no se había estudiado antes y que juntando los productos químicos podrían reaccionar con el metal de litio para formar una interfase sólido estable entre el electrodo y el electrolito.

   Tras las pruebas con esta combinación, las baterías operaron al 99 por ciento de eficiencia después de más de 300 ciclos de carga-descarga, el doble de lo que lo hacen las baterías de litio actuales, que disminuyen su actividad significativamente después de 150 ciclos, según ha explicado otra de las autoras, Fiona Weiyang Li.

   "Esta es una observación muy emocionante. Habíamos estado haciendo experimentos con estos dos productos químicos, pero esta fue la primera vez que nos fijamos en el efecto sinérgico. Esto no resuelve por completo todos los problemas asociados con las baterías de litio, pero es un paso importante", ha concluido.