Las investigaciones de un equipo de investigaci\u00f3n germano-estadounidense muestran ahora que los productos de descomposici\u00f3n del fluido electrol\u00edtico interceptan el litio m\u00f3vil de la pila y que el litio est\u00e1 distribuido de forma sorprendentemente desigual en la pila.<\/p>\n
Especialmente este \u00faltimo es un hallazgo importante, ya que hasta ahora los modelos te\u00f3ricos, los c\u00e1lculos o las mediciones han supuesto en su mayor\u00eda una distribuci\u00f3n uniforme del litio. Ahora, las investigaciones llevadas a cabo en Alemania, en la Universidad T\u00e9cnica de M\u00fanich (TUM), entre otras, han revelado que el litio se distribuye de forma muy desigual desde el principio y que la falta de homogeneidad incluso aumenta con el tiempo.<\/p>\n
Los investigadores llegaron a esta conclusi\u00f3n con una nueva t\u00e9cnica de medici\u00f3n, la difracci\u00f3n de neutrones. Utilizando la Fuente de Neutrones de Investigaci\u00f3n Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) de la TUM, los investigadores pudieron visualizar los procesos del interior de la c\u00e9lula sin interferir directamente en el sistema sensible de la c\u00e9lula de la bater\u00eda. Los procesos en el interior de una c\u00e9lula de iones de litio, como la descomposici\u00f3n del electrolito o la distribuci\u00f3n del litio, se producen durante la carga y la descarga, y son dif\u00edciles de observar fuera de la c\u00e9lula debido a la alta reactividad de los componentes de la misma al ox\u00edgeno y la humedad.<\/p>\n
Los investigadores examinaron m\u00e1s de cerca una c\u00e9lula cil\u00edndrica para sus mediciones, tanto en estado nuevo como despu\u00e9s de 600 ciclos. Ya en estado nuevo, se puso de manifiesto que los iones de litio y la concentraci\u00f3n del electrolito se distribuyen de forma desigual no s\u00f3lo radialmente, sino tambi\u00e9n a lo largo de la c\u00e9lula. La distribuci\u00f3n sigue siendo desigual despu\u00e9s de los 600 ciclos, aunque la concentraci\u00f3n cambie (localmente incluso muy fuertemente en algunos puntos calientes).<\/p>\n
Este hallazgo puede utilizarse ahora para lo que, seg\u00fan los investigadores, representar\u00e1 una mejora significativa en la modelizaci\u00f3n de las c\u00e9lulas de iones de litio, afirma la TUM. Los investigadores describen c\u00f3mo, bas\u00e1ndose en la distribuci\u00f3n del litio, tambi\u00e9n se pueden hacer afirmaciones sobre la capacidad de almacenamiento de la c\u00e9lula de iones de litio. Explican que estos resultados constituyen una base importante para hacer que las futuras bater\u00edas recargables sean m\u00e1s eficientes, duraderas y robustas.<\/p>\n
En cuanto a la p\u00e9rdida de capacidad, los experimentos con neutrones revelaron una relaci\u00f3n lineal entre la p\u00e9rdida de iones de litio m\u00f3viles y la descomposici\u00f3n del electrolito. El electrolito puede descomponerse como una reacci\u00f3n secundaria no deseada. Los productos de la descomposici\u00f3n depositan \u00e1tomos de litio, que dejan de estar disponibles como litio m\u00f3vil.<\/p>\n
El trabajo ha sido financiado por el Centro Heinz Maier-Leibnitz, la Fundaci\u00f3n Alemana para la Investigaci\u00f3n (DFG), el Ministerio Federal de Educaci\u00f3n e Investigaci\u00f3n (BMBF) y el Centro Tecnol\u00f3gico Baviera-California (BaCaTeC), as\u00ed como por el Departamento de Energ\u00eda de EE UU.<\/p>\n