Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han creado un nuevo nanoandamio flexible para baterías de iones de litio recargables que podrían ayudar a que las baterías de teléfonos celulares y automóviles eléctricos duren más.

La investigación, publicado en Materiales avanzados , muestra el potencial de las láminas fabricadas de nanotubos de carbono alineados recubiertos con silicio, un material con una capacidad de almacenamiento de energía mucho mayor que los compuestos de grafito que se utilizan normalmente en las baterías de iones de litio.

"Poner silicio en las baterías puede producir un gran aumento en la capacidad, diez veces mayor, "dijo el Dr. Philip Bradford, profesor asistente de ingeniería textil, química y ciencia en NC State. "Pero agregar silicio también puede crear 10 veces más problemas".

Un desafío importante en el uso de silicio es que se hincha a medida que se descargan las baterías de iones de litio. A medida que las baterías se ciclan, el silicio puede desprenderse del electrodo y flotar (lo que se conoce como pulverización) en lugar de permanecer en su lugar, haciendo que las baterías sean menos estables.

Cuando los nanotubos de carbono recubiertos de silicio se alinearon en una dirección como una capa de pajitas para beber colocadas de un extremo a otro, la estructura permitió una expansión controlada para que el silicio sea menos propenso a la pulverización, dijo Xiangwu Zhang, profesor asociado de ingeniería textil, química y ciencia en NC State.

"Existe una gran demanda de baterías para teléfonos móviles y vehículos eléctricos, que necesitan una mayor capacidad de energía para distancias de conducción más largas entre cargas, ", Dijo Zhang." Creemos que este andamio de nanotubos de carbono tiene potencialmente la capacidad de cambiar la industria, aunque habrá que resolver aspectos técnicos. El proceso de fabricación que estamos utilizando es escalable y podría funcionar bien en la producción comercial ".