Los científicos de la Universidad de California han descubierto material que permite batería Las baterías de litio se recargan de forma rápida, segura y durante miles de ciclos. Es halita, una sal de roca desordenada.

El nuevo ánodo está hecho de litio, vanadio y átomos de oxígeno dispuesto de forma similar a la sal de mesa, pero al azar. Puede almacenar mucha energía al mismo tiempo, lo que tiene un tiempo de carga más corto.

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Actualmente, dos materiales son los más utilizados como ánodos en las baterías de litio de los teléfonos móviles, portátiles y coches eléctricos. El más común es el ánodo de grafito, que tiene una gran capacidad energética, pero que si se recarga demasiado rápido puede provocar incendios. Otra alternativa es el ánodo de litio y titanio, que permite una recarga rápida, pero a costa de una menor densidad energética, por lo que este tipo de baterías necesitan ser cargadas constantemente.

La nueva batería de ánodo de halita, Li3V2O5, está a medio camino entre los dos tipos mencionados. La densidad es ligeramente inferior a la del grafito, permite una carga rápida y tiene un 71% más de densidad energética que el litio y el titanio.

Con el nuevo material es posible tener una batería con una vida más larga, con carga rápida sin tener que renunciar a capacidad energética. El voltaje de la batería nueva es mucho menor que el de las baterías disponibles actualmente.

La investigación con baterías siempre ha buscado una solución más segura que el grafito para que sea posible cargar rápidamente, pero aún así tener una capacidad de energía cercana. El descubrimiento llena un vacío de conocimiento y abre nuevas posibilidades para la aplicación de baterías de litio.ReproducciónCon la nueva tecnología, los coches eléctricos pueden tener una mayor autonomía con menos tiempo de recarga. Imagen: Shutterstock 

Primera evidencia

Los investigadores probaron por primera vez la halita como cátodo hace seis años. Desde entonces, se ha trabajado mucho para mejorar la eficiencia del material como cátodo. El equipo de la universidad decidió probarlo como un ánodo basado en la intuición. Al observar la estructura del material como un cátodo, los investigadores vieron que podría manejar más iones de litio. Esto le permitió trabajar con un voltaje más bajo como un ánodo.

Además, el ánodo tiene una vida útil de 6000 ciclos con muy poca pérdida de capacidad y se puede cargar y descargar rápidamente. El bajo voltaje y la alta tasa de transferencia de energía ocurren gracias a un mecanismo de intercalado redistributivo de litio único con barreras de baja energía.

Según los investigadores, el mecanismo de carga es diferente al de otros materiales. Los iones de litio se reorganizan de manera que sea posible un bajo voltaje junto con una rápida difusión del litio.

Se creó una startup llamada Tyfast para comercializar el descubrimiento. Los primeros mercados a los que se dirigirá serán los autobuses eléctricos y las herramientas de trabajo, ya que las características del Li3V2O5 lo hacen ideal para dispositivos que tienen un período de carga y descarga constante y específico.

fuente: Tech Xplore