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. Los investigadores, dirigido por Susumu Arai, profesor de la Universidad de Shinshu, publicó sus resultados recientemente en Física Química Física Química .

Baterías de iones de litio, normalmente utilizado en vehículos eléctricos y redes inteligentes, son clave para un futuro con bajas emisiones de carbono, según los autores. El problema es que, si bien el litio teóricamente podría conducir electricidad a alta capacidad, también resulta en lo que se conoce como fuga 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 e inducen un cortocircuito interno ".

A medida que aumenta la necesidad de baterías con mayor capacidad energética, la necesidad de un almacenamiento más seguro dentro de la batería también se vuelve crítica. Dendritas de litio, nombrados en honor a sus hermanos biológicos, ramificarse de una fuente principal y enviar impulsos eléctricos en lugares que pueden no estar asegurados.

"Se han desarrollado varios enfoques para prevenir el crecimiento de dendritas de litio que son complicadas y tienen algunos problemas, "dijo Masahrio Shimizu, un profesor asistente y el primer autor del artículo "En contraste, nuestra estrategia de agregar sal de magnesio es extremadamente simple ".

Los investigadores introdujeron un tipo de sal de magnesio capaz de combinarse con el litio para detener la ramificación dendrítica. Funcionó, pero les resultó difícil revertir que es necesario en baterías recargables. Ahora, los investigadores están estudiando los beneficios de otros tipos de sales de magnesio, además de trabajar 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 enchapado y, finalmente, lograr una batería compacta y de alta capacidad.

"Nuestro objetivo es mostrar la reversibilidad significativamente mejorada de la deposición / disolución de litio y lograr un funcionamiento estable durante al menos 1, 000 ciclos, ", dijo Arai." El objetivo final es crear baterías para funcionar durante 500 kilómetros con carga completa en vehículos eléctricos ".