Cient\u00edficos del Laboratorio Nacional de Oak Ridge afirman haber desarrollado un m\u00e9todo escalable y de bajo coste para mejorar la uni\u00f3n de los materiales en las pilas de estado s\u00f3lido. El proceso implica un impulso electroqu\u00edmico para superar un \"reto clave\" de la producci\u00f3n de bater\u00edas de estado s\u00f3lido a escala. <\/p>\n
Los expertos en bater\u00edas conocen este problema como impedancia de contacto, un t\u00e9rmino que describe la dificultad de conseguir que los materiales de las bater\u00edas de estado s\u00f3lido se unan correctamente y permanezcan estables durante ciclos repetidos de carga y descarga. Los enfoques se han centrado principalmente en aplicar altas presiones; sin embargo, esto puede provocar cortocircuitos y habr\u00eda que volver a aplicarlas peri\u00f3dicamente para prolongar la vida \u00fatil de la bater\u00eda, lo que implica una costosa aplicaci\u00f3n posventa.<\/p>\n
Aqu\u00ed es donde entra la investigaci\u00f3n del ORNL. Los investigadores sustituyeron la presi\u00f3n por un impulso electroqu\u00edmico. \u00c9ste elimina los huecos que se forman al unir capas de material de \u00e1nodo de metal de litio con un material de electrolito s\u00f3lido (en este caso, el electrolito cer\u00e1mico tipo granate LALZO). Los investigadores descubrieron que la aplicaci\u00f3n de pulsos cortos de alto voltaje provoc\u00f3 un aumento del contacto en la interfaz de los materiales sin que se produjeran efectos perjudiciales.<\/p>\n
Es m\u00e1s, el equipo cree que el enfoque podr\u00eda ampliarse para permitir que la bater\u00eda de estado s\u00f3lido pueda extraerse y renovarse, devolvi\u00e9ndole casi la capacidad original tras un uso prolongado.<\/p>\n
\"Este m\u00e9todo permitir\u00e1 una arquitectura totalmente de estado s\u00f3lido sin aplicar una fuerza extr\u00ednseca que pueda da\u00f1ar la c\u00e9lula y no sea pr\u00e1ctica de aplicar durante el uso de la bater\u00eda\", dijo Ilias Belharouak, co-l\u00edder del proyecto y jefe de la Secci\u00f3n de Electrificaci\u00f3n del ORNL. \"En el proceso que hemos desarrollado, la bater\u00eda se puede fabricar de forma normal y luego se puede aplicar un impulso para rejuvenecer y refrescar la interfaz si la bater\u00eda se fatiga\".<\/p>\n
La idea del m\u00e9todo surgi\u00f3 de un trabajo anterior en el que los investigadores de bater\u00edas del ORNL utilizaron pulsos electroqu\u00edmicos para curar las dendritas da\u00f1inas que pueden formarse en los electrolitos s\u00f3lidos.<\/p>\n
La investigaci\u00f3n est\u00e1 en curso, incluyendo experimentos con materiales electrol\u00edticos m\u00e1s avanzados, seg\u00fan el comunicado. El equipo multidisciplinar de almacenamiento de energ\u00eda del ORNL tambi\u00e9n est\u00e1 trabajando para ampliar su proceso a un sistema de bater\u00edas de estado s\u00f3lido a escala de trabajo.<\/p>\n