Nueva tecnología de baterías: un avance de un laboratorio surcoreano promete mayor densidad energética y vida útil

Según Advanced Scienceel principio básico de un nuevo sistema desarrollado por investigadores surcoreanos es una estructura in situ de "electrodo-electrolito entrelazado" (EIE), en la que los componentes del electrodo y del electrolito están permanentemente unidos. A diferencia de las pilas de iones de litio convencionales, formadas por capas, este estrecho entrelazamiento evita el debilitamiento estructural debido a los ciclos de carga.

Alto rendimiento de la pila en las pruebas iniciales

En las pruebas de laboratorio, las células prototipo desarrolladas utilizando una estructura EEI alcanzaron una densidad energética gravimétrica de 403,7 Wh/kg y una densidad volumétrica de 1.300 Wh/L. Estos valores son significativamente superiores a los de las baterías en serie actuales, como la célula 4680 de Tesla (241 Wh/kg, 643 Wh/L).

Idoneidad para ánodos de silicio

Una ventaja clave de la estructura EEI es su idoneidad para los ánodos de silicio. En teoría, el silicio puede almacenar unas diez veces más iones de litio que el grafito, pero sufre importantes cambios de volumen durante la carga, lo que ha limitado mucho su vida útil hasta la fecha. La unión sólida en el diseño de la EEI estabiliza el ánodo y absorbe estas tensiones, lo que podría hacer más práctico el uso del silicio como material activo.

Tecnología a escala de laboratorio

A pesar de sus datos de alto rendimiento, en la actualidad la tecnología sigue limitada a escala de laboratorio. Su fabricación requiere nuevos procesos materiales, por lo que su traslado a las líneas de producción industrial resulta complejo y costoso. Por lo tanto, es probable que sean necesarios varios años de trabajo de desarrollo antes de que sea posible su uso comercial.

Enorme potencial para la tecnología de las pilas

Sin embargo, si la tecnología EEI se generaliza, podría aumentar considerablemente el contenido energético y la vida útil de las pilas. Esto tendría implicaciones de gran alcance no sólo para los vehículos eléctricos, sino también para los teléfonos inteligentes, los ordenadores portátiles y los dispositivos de almacenamiento estacionarios, especialmente en un momento en el que los fabricantes buscan cada vez más formas de mejorar simultáneamente la autonomía, los ciclos de carga y la sostenibilidad.