Las baterías de iones de litio se encuentran en todo, desde teléfonos celulares hasta automóviles. Sin embargo, Los incidentes recientes relacionados con incendios o explosiones de estos dispositivos muestran que se necesitan baterías más seguras. Una opción es reemplazar el electrolito líquido inflamable con un electrolito de estado sólido (SSE). Pero algunas de las SSE más estudiadas son en sí mismas inflamables, dejando el problema de seguridad original sin abordar. Los investigadores ahora informan en ACS ' Nano letras que han desarrollado un SSE que no se quema.

Las baterías tradicionales de iones de litio constan de un cátodo y un ánodo, separados por un electrolito líquido y una fina pieza de plástico poroso. Si la batería está dañada, por ejemplo, si está sobrecargado o si crecen proyecciones de litio en forma de aguja y perforan el separador de plástico, el electrolito puede incendiarse. Los científicos han experimentado con una variedad de soluciones, como agregar retardadores de fuego al electrolito, o reemplazar el separador blando e inflamable y el electrolito con un SSE. Sin embargo, Las empresas pequeñas y medianas (SSE) de vanguardia tienen sus propias limitaciones, incluyendo fragilidad y pesadez. La fragilidad se puede reducir utilizando un polímero SSE, pero las agujas de litio aún pueden romper estos materiales blandos. Los SSE compuestos de polímero / cerámica solucionan ese problema, pero la mayoría de estos materiales siguen siendo inflamables. Yi Cui y sus colegas querían diseñar una alternativa más segura.

El equipo desarrolló un SSE compuesto por un soporte mecánico poroso (una película de poliimida), aditivo ignífugo (decabromodifenil etano), y electrolito de polímero (óxido de polietileno / bis [trifluorometanosulfonil] imida de litio). Los investigadores dicen que este es el primer SSE a base de polímero ultraligero que es ignífugo. De hecho, una batería que fabricaron con este SSE siguió funcionando bien incluso cuando estuvo expuesta a las llamas. Además, el nuevo SSE puede proporcionar una densidad de energía y un rendimiento al menos comparables a las baterías de iones de litio convencionales.