Investigadores de China han descubierto cómo crear membranas ultrafinas para las baterías de iones de litio de estado sólido, lo que aumentará su densidad energética.
Las baterías de iones de litio de estado sólido tienen el potencial de ser más seguras que las baterías de iones de litio tradicionales, pero aún existen desafíos para encontrar la química adecuada.
Estos estudios han sido publicados en la revista científica «Energy Material Advances».
Se centran en mejorar el electrolito en las baterías de iones de litio de estado sólido, que es responsable de transportar partículas entre el ánodo y el cátodo.
En las baterías tradicionales, los electrolitos están en forma de líquidos o pastas, pero en las baterías de estado sólido, serán sustancias sólidas menos inflamables. Un candidato potencial para el electrolito es un material basado en sulfuros.
«El desarrollo de capas delgadas de electrolito sólido a base de sulfuro es esencial», dijo el coautor del estudio, el profesor Xiayin Yao de la Academia China de Ciencias, Instituto de Tecnología de Materiales e Ingeniería en Ningbo.
Actualmente, la fragilidad de estas sustancias dificulta la creación de membranas con sulfuros más delgadas que medio milímetro, lo que limita la capacidad de la batería.
Sin embargo, Yao y sus colegas han desarrollado una membrana con un grosor de solo 0,04 mm, menos de una décima parte del tamaño típico de las membranas.
Utilizaron polímeros basados en carbono como aglutinantes para su sustancia. Luego aplicaron un sistema basado en suspensión para recubrir los electrodos de la batería, lo que dio como resultado un recubrimiento delgado y sólido.
Los investigadores aplicaron este aglutinante a una batería de estado sólido de litio-magnesio experimental.
La batería mantuvo una capacidad del 77% después de mil ciclos de carga y descarga.
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Preguntas frecuentes (FAQ) basadas en los temas principales y la información presentada en el artículo:
1. ¿Qué son las baterías de iones de litio de estado sólido?
– Las baterías de iones de litio de estado sólido son un tipo de batería que tiene el potencial de ser más segura que las baterías de iones de litio tradicionales. El electrolito en estas baterías tiene la forma de una sustancia sólida, en lugar de líquida o en pasta.
2. ¿Cuáles son los desafíos asociados con las baterías de iones de litio de estado sólido?
– Uno de los desafíos es elegir la química adecuada para las baterías de estado sólido. Actualmente, la investigación se centra en mejorar el electrolito, que es responsable de transportar partículas entre el ánodo y el cátodo.
3. ¿Qué materiales se pueden utilizar como electrolito en las baterías de iones de litio de estado sólido?
– Un candidato potencial para el electrolito en las baterías de iones de litio de estado sólido es un material basado en sulfuros.
4. ¿Cómo mejoraron los investigadores de China la membrana para las baterías de estado sólido?
– Los investigadores utilizaron aglutinantes basados en carbono y aplicaron un sistema basado en suspensión para recubrir los electrodos de la batería. Esto permitió la creación de una membrana ultrafina con un grosor de solo 0,04 mm.
5. ¿Qué resultados se lograron en la batería experimental de litio-magnesio?
– La batería mantuvo una capacidad del 77% después de mil ciclos de carga y descarga.
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