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. Las dendritas (palabra que identifica las terminaciones ramificadas con que se conectan las células nerviosas) son anomalías con apariencia de ramas que se forman en los ánodos de las baterías de iones de litio, luego de largos y reiterados procesos de carga y descarga que acortan su vida útil, a la vez que aumentan las posibilidades de peligrosos 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 eran los más adecuados para evitar la aparición de este “cáncer” llamado dendritas. Pero estudios recientes demostraron que esta clase de electrolitos no impidieron la aparición de las dañinas dendritas.
“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”
Recientemente, 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, es decir, 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.
Para más información: https://newscenter.lbl.gov/2020/07/20/battery-electric-planes-cars/