Christopher McKenney/Georgia Tech
Investigadores estadounidenses del Instituto de Tecnología de Georgia han probado una nueva combinación de metales como electrolito para baterías de estado sólido coches eléctricos.
Los científicos han mezclado litio con sodio, encontrando una forma de reducir la presión necesaria para que este tipo de batería funcione. Esto podría permitir crear fuentes de energía más ligeras y duraderas para aparatos y vehículos eléctricos.
Baterías de estado sólido tienen potencialmente una mayor capacidad y son más seguras que las de Li-ion. Como utilizan un electrolito sólido, son más estables. Sin embargo, necesitan una gran presión para funcionar. Las placas metálicas que proporcionan esta presión suelen ser más pesadas y voluminosas que la propia batería.
Un equipo de investigadores dirigido por el investigador del Instituto Tecnológico de Georgia Song Gin Yun descubrió que la limitación puede sortearse añadiendo sodio al litio. El sodio no interviene en los procesos electroquímicos, pero debido a su suavidad puede mejorar el rendimiento del litio. Cuando se combina con litio, se deforma fácilmente a presiones más bajas, manteniendo un mejor contacto con el electrolito sólido, lo que mejora el rendimiento general de la batería.
Para entender por qué las pilas de sodio-litio funcionan mejor, los investigadores recurrieron al concepto biológico de morfogénesis, el modo en que los organismos se desarrollan bajo la influencia de las condiciones locales. Los científicos han descubierto que el sodio se comporta como una fase deformable, adaptándose a los cambios estructurales durante el uso de la pila.
La nueva investigación abre la puerta a la creación de baterías más eficientes para smartphones y otros gadgets, así como baterías para coches eléctricos que les permitan recorrer hasta 800 km con una sola carga. A pesar de que aún quedan varios problemas por resolver antes de su comercialización, el equipo sigue probando nuevos materiales.
Su objetivo es hacer más competitivas las baterías de estado sólido en comparación con el Li-ion. La capacidad de reducir la presión requerida sin comprometer la capacidad energética abre nuevas posibilidades de ampliación de las baterías de estado sólido.
Los resultados del estudio se publican en la revista Science
Fuente: Interesting Engineering