Este polvo sobre los electrodos tiene la clave para baterías más rápidas y capaces

Cada día conocemos diseños diferentes de baterías, procedentes de científicos de todo el mundo. El litio-metal es una de esas arquitectura con gran potencial, pero hay un problema que frena a esta tecnología: la formación de dendritas (una especie de tentáculos entre electrodos) que causan fallos. Ahora, los científicos de la Universidad de Rice han presentado una solución prometedora que sorprende por su sencillez: un polvo fino sobre las superficies de los electrodos, garantizaría supervivencia.

El litio ofrece una enorme densidad de energía y usar grafito como ánodo (en lugar de litio en uno de los dos electrodos), permitiría cargas más rápidas y multiplicar hasta por diez veces su capacidad. ¿Por qué no se ha hecho? Porque nadie ha conseguido que sea estable durante largos periodos de tiempo.

A medida que la batería cumple ciclos de carga y descarga, las dendritas empiezan a formarse y pueden incluso causar un incendio con el cortocircuito. Se han intentado bastantes soluciones. Incluso en la Universidad de Rice han probado con películas de nanotubos, cintas adhesivas o tratamientos con láser.

Dirigidos por el químico James Tour, los investigadores han ideado un novedoso tratamiento de cepillado. La técnica comienza con el cepillado del ánodo para crear una superficie texturizada, y luego cepillan sobre él un polvo hecho a base de fósforo y azufre. De este modo, el polvo reacciona con el ánodo de litio para formar una fina película protectora.

Esta superficie de combinación de metales evita la pérdida de litio del ánodo, el grave problema de las baterías. La película modela la superficie del ánodo para promover un comportamiento más uniforme durante las cargas, aumentando la longevidad de la batería. En las pruebas, con 340 ciclos de carga, retenían un 70 por ciento más de capacidad que las baterías estándar. La película conservó su polarización ocho veces más que los ánodos sin la película.

“Esto simplificaría la fabricación de baterías de alta capacidad y las mejoraría enormemente. Esos materiales en polvo sobre un ánodo de metal de litio reduce drásticamente la formación de dendritas y el consumo acelerado de los materiales”, indicaba Tour al presentar el estudio.

Vía: Advanced Materials

Fuente: Universidad de Rice