Las baterías de iones de litio se utilizan en una variedad de dispositivos electrónicos, desde computadoras portátiles hasta teléfonos celulares. Funcionan transportando iones de litio entre un electrodo positivo (ánodo) y un electrodo negativo (cátodo). Cuando la batería se está cargando, los iones de litio pasan del cátodo al ánodo. Cuando la batería se está descargando, los iones de litio pasan del ánodo al cátodo.
La eficiencia de una batería de iones de litio depende de la rapidez con la que los iones de litio pueden moverse entre los electrodos. Esto está determinado por el tamaño y la forma de los poros del material del electrodo. Si los poros son demasiado pequeños, los iones de litio tendrán dificultades para atravesarlos. Si los poros son demasiado grandes, los iones de litio podrán moverse con demasiada facilidad y la batería perderá energía.
Los investigadores utilizaron un microscopio electrónico de transmisión de barrido (STEM) para obtener imágenes de iones de litio mientras se movían a través de un laberinto molecular en el material de un electrodo de batería. El STEM permitió a los investigadores ver los iones de litio a nivel atómico.
Los investigadores descubrieron que los iones de litio se movían a través del laberinto saltando de una molécula a otra. El proceso de salto se vio facilitado por la presencia de defectos en el material del electrodo. Estos defectos crearon vías que permitieron que los iones de litio se movieran más fácilmente.
Los hallazgos podrían ayudar a los investigadores a diseñar nuevos materiales para electrodos que permitan que los iones de litio se muevan más rápida y fácilmente. Esto podría conducir a baterías más eficientes y duraderas.
