Investigadores de la Universidad Politécnica Peter the Great St. Petersburg (SPbPU) desarrollaron un nuevo enfoque para determinar la mejor composición de materiales de electrodos para baterías de iones de litio de estado sólido. Los resultados del estudio fueron publicados en la revista Nanomateriales .

El desarrollo de dispositivos en miniatura como sensores y dispositivos de Internet de las cosas (IoT) requiere el establecimiento de fuentes de alimentación pequeñas y complejas con una alta densidad energética. Según los expertos, Las tecnologías tradicionales para la producción de baterías de iones de litio alcanzan sus límites. Es difícil reducir más el tamaño y controlar la forma de la fuente de energía en las dimensiones requeridas de nano y micrones. Mientras tanto, tecnologías micro y nanoelectrónicas, como la deposición de capas atómicas, puede ayudar a producir baterías de iones de litio de estado sólido en miniatura con alta energía específica.

Estudiar los nuevos materiales a nanoescala para electrodos de baterías de iones de litio, el grupo de investigación de la Universidad Politécnica de San Petersburgo desarrolló un método para determinar la capacidad electroquímica de cada componente del sistema de óxido de níquel-cobalto. Los óxidos de metales de transición tienen una alta capacidad y costos relativamente bajos, que se requiere para desarrollar baterías de iones de litio. En la investigación de películas delgadas obtenidas por deposición de capa atómica (ALD) se utilizaron como materiales de ánodo y demostraron una alta capacidad de carga a altas densidades de corriente.

"Obtuvimos materiales de óxido de níquel-cobalto en una amplia gama de composiciones desde óxido de níquel hasta óxido de cobalto y propusimos un método para determinar la contribución de la capacidad de cada uno de los componentes electroquímicamente activos del proceso de carga / descarga. Esta técnica multipropósito puede ser utilizado para determinar las mejores composiciones de materiales para baterías de iones de litio, "señala el Dr. Maximov de la Escuela Secundaria de Física y Tecnologías de Materiales, Instituto de Ingeniería Mecánica, Materiales y transporte SPbPU.

En el futuro, los científicos planean utilizar sus desarrollos para crear cátodos mejorados y electrolitos sólidos para producir un prototipo de baterías de iones de litio de estado sólido de película delgada.