Cuando las baterías se cargan y se usan, Se forma una capa compleja de SEI (interfase de electrolitos sólidos). Su estructura se asemeja a un mosaico formado por partes orgánicas e inorgánicas ensambladas a partir de varios bloques.

Los investigadores han notado que si se aplica una capa artificial a la superficie del electrodo de una batería, las baterías se pueden recargar y utilizar por más tiempo. El material del electrodo real se guarda cuando la capa agregada por separado reacciona y forma una capa protectora de SEI. La superficie de un SEI producido artificialmente también es más uniforme y de mayor calidad que la de una capa desarrollada naturalmente.

Materiales inorgánicos, es decir, materiales que no contienen carbono, se han utilizado en la deposición de la capa atómica. Ahora, Los investigadores de la Universidad de Aalto han sido los primeros en el mundo en producir un recubrimiento utilizando dióxido de carbono en la deposición de la capa molecular.

"Haremos un recubrimiento que imite una capa SEI completamente natural y que esperamos que proteja el material del electrodo real, "dice el candidato a doctorado Juho Heiska.

Además de aumentar la durabilidad de la batería, el SEI artificial también puede permitir el uso de nuevos Materiales de electrodos más eficientes. La batería siempre está compuesta por dos electrodos, cada uno con sus propias características que afectan el rendimiento de la batería.

"Sería un premio gordo, si las baterías pudieran usar litio metálico. Si se puede usar metal de litio limpio de manera segura, aumentaría significativamente la capacidad de las baterías. Con la ayuda de un SEI artificial, esto podría ser posible, "dice Juho Heiska. El litio metálico puede encender la batería si entra en contacto con el agua o el aire. por lo tanto, desafiante usarlo en baterías.

El uso de baterías está aumentando rápidamente en la sociedad, como, por ejemplo, los vehículos eléctricos se vuelven más comunes. Por lo tanto, mejorar la sostenibilidad y la eficiencia son importantes para el medio ambiente.

"La extracción de metales es demasiado barata en este momento, por eso las empresas no tienen el incentivo de producir productos con una vida útil más larga. Y los consumidores no están interesados ​​en pagar más por las baterías, "dice Juho Heiska.

El estudio logró construir una parte orgánica de SEI. Próximo, los investigadores probarán cómo el recubrimiento artificial desarrollado ahora protege la batería.

El artículo fue publicado en Avances a nanoescala en mayo de 2020.