Científicos australianos han desarrollado un electrolito no inflamable para baterías de iones de potasio y potasio, para aplicaciones en sistemas de almacenamiento de energía de próxima generación más allá de la tecnología de litio. En el diario Angewandte Chemie , Los científicos escriben que el nuevo electrolito basado en un fosfato orgánico hace que las baterías sean más seguras y también permite el funcionamiento a concentraciones reducidas. que es una condición necesaria para aplicaciones a gran escala.

La tecnología de iones de litio todavía domina las aplicaciones de almacenamiento de energía, pero tiene desventajas intrínsecas, entre los que se encuentran el precio, cuestiones ambientales, y la inflamabilidad del electrolito. Por lo tanto, en tecnologías de próxima generación, los científicos están reemplazando el ión de litio con iones más abundantes y mucho más baratos, como el ion potasio. Sin embargo, Las baterías de potasio y de iones de potasio también enfrentan problemas de seguridad, y los electrolitos no inflamables aún no están disponibles para ellos.

El científico de materiales Zaiping Guo, y su equipo de la Universidad de Wollongong, Australia ha encontrado una solución. Los investigadores desarrollaron un electrolito basado en un material ignífugo y lo adaptaron para su uso en baterías de potasio. Además de proporcionar no inflamabilidad, podría funcionar en baterías a concentraciones adecuadas para aplicaciones a gran escala, escriben los científicos.

Este nuevo electrolito contenía fosfato de trietilo como único componente del disolvente. Esta sustancia se conoce como retardante de llama. Ha sido probado en baterías de iones de litio, pero solo concentraciones muy altas proporcionaron suficiente estabilidad para un funcionamiento a largo plazo, demasiado alto para aplicaciones industriales. La industria de las baterías exige electrolitos diluidos, que son más baratos y garantizan mejores prestaciones. Al usar iones de potasio, sin embargo, las concentraciones podrían reducirse, informaron los autores. Combinaron el disolvente de fosfato con una sal de potasio comúnmente disponible y obtuvieron un electrolito que no se quemó y permitió un ciclo estable de las concentraciones de la batería ensamblada de 0,9 a 2 moles por litro. cuáles son concentraciones adecuadas para escalas mayores; por ejemplo, en aplicaciones de redes inteligentes.

La clave de ese rendimiento fue la formación de una capa de interfase sólido-electrolito uniforme y estable, según los autores. Observaron esta capa, que asegura la operatividad de los electrodos, solo con el electrolito de fosfato. Los electrolitos convencionales a base de carbonato no pudieron acumular esta capa. Los autores también informaron una alta estabilidad cíclica; mientras que, en las mismas condiciones, el electrolito convencional a base de carbonato se descompuso.

Guo y su equipo han demostrado que las baterías de iones de potasio de próxima generación se pueden hacer seguras mediante el uso de un nuevo inorgánico, electrolito a base de fosfato. Sugieren que los electrolitos basados ​​en retardadores de llama pueden desarrollarse más y podrían usarse para el diseño de otros sistemas de baterías no inflamables.