{"id":292084,"date":"2025-11-28T11:32:00","date_gmt":"2025-11-28T10:32:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electrive.com\/?p=292084"},"modified":"2025-11-28T11:15:15","modified_gmt":"2025-11-28T10:15:15","slug":"investigadores-alemanes-logran-un-analisis-preciso-de-las-cargas-espaciales-en-las-pilas-de-estado-solido","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electrive.com\/es\/2025\/11\/28\/german-researchers-achieve-precise-analysis-of-space-charges-in-solid-state-batteries\/","title":{"rendered":"Investigadores alemanes logran un an\u00e1lisis preciso de las cargas espaciales en las pilas de estado s\u00f3lido"},"content":{"rendered":"<p class=\"wp-block-paragraph\">El MPI-P informa de que, en colaboraci\u00f3n con colegas investigadores japoneses, ha investigado el fen\u00f3meno de los efectos de carga espacial, que introducen una resistencia adicional tanto durante la carga como durante la descarga de las bater\u00edas de estado s\u00f3lido. Utilizando t\u00e9cnicas microsc\u00f3picas avanzadas, el equipo afirma haber podido \"determinar por primera vez la extensi\u00f3n espacial y la resistencia resultante de la zona de carga espacial\".<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Seg\u00fan los investigadores, los efectos de carga espacial han obstaculizado anteriormente el rendimiento de las pilas de estado s\u00f3lido, form\u00e1ndose principalmente en el electrodo positivo. El estudio ofrece ahora una base para mitigar estos efectos modificando las estructuras o los materiales de los electrodos, afirma el MPI-P. El equipo ha publicado recientemente sus hallazgos en la revista 'ACS Nano'.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">El efecto se produce principalmente en el electrodo positivo<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\"Una pila es una especie de bomba\", explica R\u00fcdiger Berger, jefe de grupo del MPI-P. \"Los iones, o \u00e1tomos cargados, se mueven en el interior de la pila, que debe equilibrarse en el exterior con un flujo de electrones y, por tanto, con un flujo de corriente\". A medida que los iones migran dentro de la pila, puede desarrollarse una capa de carga espacial en las interfaces internas, que repele a otros iones que migran. \"Esta capa de carga crea una resistencia adicional y, por tanto, p\u00e9rdidas dentro de la pila\", se\u00f1alan los investigadores.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">El equipo alem\u00e1n descubri\u00f3 que este efecto es m\u00e1s pronunciado en el electrodo positivo, donde se forma una capa de carga m\u00e1s fina de 50 nan\u00f3metros, comparable a la parte m\u00e1s fina de una pompa de jab\u00f3n. Adem\u00e1s, los investigadores descubrieron que la capa de carga espacial es din\u00e1mica, lo que significa que su comportamiento var\u00eda en funci\u00f3n del estado de carga de la bater\u00eda. Aunque esta capa representa aproximadamente el siete por ciento de la resistencia total de la pila, su impacto puede variar significativamente en funci\u00f3n de los materiales electrol\u00edticos utilizados.<\/p>\n\n\n<div class=\"ad-space\" >\n      <div class=\"ad-space-block\">\n      <div class=\"adspace not-mobile rectangle-4\" id=\"article-content-1\"><\/div>\n      <div class=\"adspace not-desktop topmobile-2\" id=\"article-content-1-mobile\"><\/div>\n    <\/div>\n  <\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Hasta ahora, el tama\u00f1o de esta capa de carga y su influencia en el flujo de corriente han sido poco conocidos, seg\u00fan el MPI-P. \"Varios equipos de investigaci\u00f3n de todo el mundo ya han investigado este efecto en estudios anteriores, pero dependiendo del m\u00e9todo utilizado, llegaron a estimaciones completamente diferentes del grosor de la capa de carga\". Para solucionar este problema, el equipo internacional dirigido por Berger emple\u00f3 dos t\u00e9cnicas microsc\u00f3picas para investigar d\u00f3nde y c\u00f3mo se forma la capa de carga. El reto, explican, era analizar la interfaz de una bater\u00eda modelo casi en tiempo real y a trav\u00e9s de diferentes estados de carga.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Nuevas t\u00e9cnicas para profundizar en tiempo real<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">El equipo construy\u00f3 una bater\u00eda modelo de pel\u00edcula fina y la analiz\u00f3 mediante microscop\u00eda de fuerza de sonda Kelvin y an\u00e1lisis de reacciones nucleares. \"Gracias a la microscop\u00eda de fuerza con sonda Kelvin, pudieron escanear la secci\u00f3n transversal de la pila -una pila cortada, por as\u00ed decirlo- con una aguja fina y conocer mejor la influencia local del voltaje y observar los potenciales el\u00e9ctricos en tiempo real\", explican los investigadores. El an\u00e1lisis de la reacci\u00f3n nuclear les permiti\u00f3 adem\u00e1s detectar la acumulaci\u00f3n de litio en la interfaz con el electrodo positivo de la pila.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\"Ambas t\u00e9cnicas son nuevas en la investigaci\u00f3n de bater\u00edas y tambi\u00e9n pueden utilizarse para otras cuestiones en el futuro\", afirm\u00f3 Taro Hitosugi, de la Universidad de Tokio. Mediante nuevas investigaciones, el equipo pretende identificar m\u00e9todos para reducir la resistencia y mejorar el rendimiento de las bater\u00edas de estado s\u00f3lido optimizando los materiales o las estructuras de los electrodos.<br><br><a href=\"https:\/\/www.mpip-mainz.mpg.de\/1062056\/PM2025-33\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">mpip-mainz.mpg.de<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em>Este art\u00edculo fue publicado por primera vez por <a href=\"https:\/\/www.electrive.net\/?p=447450\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">Cora Werwitzke <\/a>para la edici\u00f3n alemana de electrive.<\/em><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>El MPI-P informa de que, en colaboraci\u00f3n con colegas investigadores japoneses, ha investigado el fen\u00f3meno de los efectos de carga espacial, que introducen una resistencia adicional tanto durante la carga como durante la<\/p>","protected":false},"author":29,"featured_media":292083,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[9927],"tags":[13682,10217,9961,23422,10547,9308,32159],"class_list":["post-292084","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-battery-fuel-cell","tag-battery-cells","tag-battery-research","tag-germany","tag-mainz","tag-max-planck-institute","tag-solid-state","tag-university-tokyo"],"acf":{"post_article-format":{"value":"standard","label":"Standard"},"post_categories":[9927],"post_tags":[10547,32159,9308,10217,23422,9961,13682],"post_thumbnail":292083,"post_thumbnail_listing":false,"post_teaser-text":"Researchers from the German Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) and Japanese universities have intensively studied space charge effects in solid-state batteries. Their research opens up the possibility of making such batteries more powerful in the future.","post_advert":false,"post_legacy":false,"post_original_image":false,"to_translate":true,"is_translated":true,"date_translation":"2025-11-28 10:32:39","post_id_net":"447450","slug_net":"mainzer-forschern-gelingt-genaue-analyse-von-raumladungen-bei-feststoffbatterien","post_id_com":"292084","slug_com":"mainz-researchers-analyse-space-charge-effects-in-solid-state-batteries-for-the-first-time","post_thumbnail-caption":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.electrive.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/292084","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.electrive.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.electrive.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.electrive.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/29"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.electrive.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=292084"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.electrive.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/292084\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":292093,"href":"https:\/\/www.electrive.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/292084\/revisions\/292093"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.electrive.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/292083"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.electrive.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=292084"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.electrive.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=292084"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.electrive.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=292084"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}