Investigadores del Laboratorio de la Universidad de Berkeley (Berkeley Lab) crearon una tecnología de electrolitos que impide la aparición de dendritas en las baterías de litio de los autos eléctricos.
Las dendritas son anomalías con apariencia de ramas que se forman en los ánodos de las baterías de iones de litio, luego de largo procesos de carga y descarga.
Este “cáncer” acorta la vida útil de las baterías de litio y puede provocar cortocircuitos en sus celdas si entran en contacto con el cátodo.
Durante décadas, los investigadores asumieron que los electrolitos sólidos y duros, como los de cerámica, funcionarían mejor para evitar la aparición de las dendritas. Pero estudios recientes demostraron que esta clase de electrolitos no impidieron el surgimiento de las ramificaciones.
Los científicos de Berkeley Lab, en colaboración con la Universidad Carnegie Mellon, informaron a la revista Nature Materials la creación de una nueva clase de electrolitos blandos y sólidos, hechos de polímeros y cerámicas, que suprimen las dendritas en una etapa temprana de nucleación, antes de que puedan propagarse y hacer que la batería falle.
“Nuestra tecnología de supresión de dendritas tiene implicaciones emocionantes para la industria de las baterías. Con ella, los fabricantes de baterías pueden producir unidades de litio más seguras, con una alta densidad de energía y una larga vida útil”, destacó Brett Helms, coautor del proyecto.
De acuerdo con el investigador, las baterías de metal de litio fabricadas con el nuevo electrolito también podrían usarse para recargar los aviones eléctricos.
La clave para el diseño de estos nuevos electrolitos blandos y sólidos fue el uso de polímeros de microporosidad intrínseca, o PIM.
Estos polímeros poseen poros que se repletan con partículas cerámicas de tamaño nanométrico.
Para demostrar las características de supresión de dendritas del nuevo electrolito PIM, el equipo de Helms llevó la tecnología al acelerador de partículas de Berkeley, conocido como Advanced Light Source.
Allí se observó que el litio crecía continua y suavemente cuando estaba presente el nuevo electrolito PIM, mientras que en su ausencia evidenció signos reveladores de las primeras etapas del crecimiento dendrítico.
