Investigadores de LG Energy Solution y de la Universidad de California en San Diego han desarrollado un nuevo tipo de bater\u00eda que combina dos enfoques tecnol\u00f3gicos. La bater\u00eda tiene tanto un electrolito de estado s\u00f3lido como un \u00e1nodo totalmente de silicio, lo que la convierte en una bater\u00eda de estado s\u00f3lido totalmente de silicio.<\/p>\n
Seg\u00fan el equipo del proyecto, las primeras rondas de pruebas han demostrado que la nueva bater\u00eda es segura, tiene una larga vida \u00fatil y una alta densidad energ\u00e9tica. Los desarrolladores afirman que esto resulta prometedor para una amplia gama de aplicaciones, desde el almacenamiento en red hasta los veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Entre otras cosas, el equipo ha logrado producir una c\u00e9lula completa a escala de laboratorio que permite 500 ciclos de carga y descarga con una retenci\u00f3n de la capacidad del 80% a temperatura ambiente. Para corroborar la seriedad del planteamiento, los iniciadores se\u00f1alan que se acaba de publicar un art\u00edculo sobre la nueva tecnolog\u00eda de bater\u00edas en la revista Science.<\/p>\n
\"Con esta configuraci\u00f3n de bater\u00eda, abrimos un nuevo territorio para las bater\u00edas de estado s\u00f3lido que utilizan \u00e1nodos de aleaciones como el silicio\", afirm\u00f3 Darren H. S. Tan, autor principal del estudio y cofundador de la empresa emergente UNIGRID Battery, que ha obtenido la licencia de la tecnolog\u00eda. Se dice que los \u00e1nodos de silicio tienen una densidad energ\u00e9tica diez veces superior a la de los \u00e1nodos de grafito, pero hasta la fecha han demostrado ser a menudo inestables. El resultado es que el n\u00famero de procesos de carga y descarga con un rendimiento constante ha estado muy limitado hasta ahora.<\/p>\n
\"Gran parte del problema se debe a la interacci\u00f3n entre los \u00e1nodos de silicio y los electrolitos l\u00edquidos con los que se emparejan. La situaci\u00f3n se complica por la gran expansi\u00f3n de volumen de las part\u00edculas de silicio durante la carga y la descarga. Esto provoca importantes p\u00e9rdidas de capacidad con el paso del tiempo\", esboza el equipo del proyecto. Saben que uno de los mayores problemas es la inestabilidad de la interfaz del electrolito l\u00edquido. Por eso adoptaron un enfoque diferente.<\/p>\n
El equipo elimin\u00f3 el carbono y el aglutinante, sustituy\u00f3 el electrolito l\u00edquido por un electrolito s\u00f3lido a base de sulfuro y utiliz\u00f3 el mencionado \u00e1nodo de silicio puro. Adem\u00e1s, los investigadores recurrieron al microsilicio, menos procesado y m\u00e1s barato que el nanosilicio, m\u00e1s utilizado. Al utilizar esta estructura, el equipo afirma haber evitado una serie de problemas que surgen cuando los \u00e1nodos se saturan con el electrolito l\u00edquido org\u00e1nico durante el funcionamiento de la pila. Al mismo tiempo, afirman, la omisi\u00f3n del carbono en el \u00e1nodo redujo significativamente el contacto interfacial y el resultado de reacciones secundarias indeseables con el electrolito s\u00f3lido, evitando as\u00ed la p\u00e9rdida continua de capacidad que se produce normalmente con los electrolitos de base l\u00edquida.<\/p>\n
En cuanto al electrolito s\u00f3lido a base de sulfuro utilizado, los cient\u00edficos a\u00f1aden que \"a menudo se considera muy inestable\". Sin embargo, esto se basa en las interpretaciones termodin\u00e1micas tradicionales utilizadas para los sistemas de electrolitos l\u00edquidos, que no hacen justicia a la excelente estabilidad cin\u00e9tica de los electrolitos s\u00f3lidos, subrayan los iniciadores.<\/p>\n
\"El enfoque del silicio en estado s\u00f3lido supera muchas limitaciones de las bater\u00edas convencionales. Presenta oportunidades apasionantes para que podamos satisfacer las demandas del mercado de mayor energ\u00eda volum\u00e9trica, menores costes y bater\u00edas m\u00e1s seguras, especialmente para el almacenamiento de energ\u00eda en red\", afirma Darren H. S. Tan. Paralelamente, contin\u00faa el trabajo preliminar en la UC San Diego, que incluye una colaboraci\u00f3n de investigaci\u00f3n adicional con LG Energy Solution.<\/p>\n
\"Con el \u00faltimo hallazgo, LG Energy Solution est\u00e1 mucho m\u00e1s cerca de hacer realidad las t\u00e9cnicas de bater\u00edas totalmente de estado s\u00f3lido, lo que diversificar\u00eda enormemente nuestra l\u00ednea de productos de bater\u00edas\", expres\u00f3 Myung-hwan Kim, presidente y director de adquisiciones de LG Energy Solution. \"Como fabricante l\u00edder de bater\u00edas, LGES seguir\u00e1 esforz\u00e1ndose por fomentar las t\u00e9cnicas m\u00e1s avanzadas en la investigaci\u00f3n puntera de las c\u00e9lulas de bater\u00edas de nueva generaci\u00f3n\". Entre otras cosas, LG Energy Solution seguir\u00e1 ampliando su colaboraci\u00f3n en materia de investigaci\u00f3n con la UC San Diego en el campo de las bater\u00edas de estado s\u00f3lido.<\/p>\n