Las baterías de litio-metal (Li-metal) han sido consideradas durante años el “santo grial” de la tecnología energética, ya que permiten almacenar más energía por volumen que las baterías de iones de litio. Sin embargo, su desarrollo ha estado limitado por problemas técnicos, especialmente los cambios de volumen en los electrodos, que provocan grietas y una rápida degradación de las celdas.
La solución: un electrodo con estructura estable
Un equipo de la Shandong University ha creado un nuevo material de electrodo que no sufre dichos cambios de volumen. El diseño se basa en un compuesto de óxido de grafeno reducido y óxido de zinc, que forma cavidades rígidas capaces de alojar el litio.
Estas cavidades funcionan como una “armadura anticorrosión”, evitando la expansión y contracción del electrodo durante la carga y descarga, al tiempo que protegen al litio de la acción corrosiva del electrolito. Con este avance, se elimina uno de los mayores obstáculos hacia la viabilidad comercial de las baterías Li-metal.
Resultados de laboratorio muy prometedores
En pruebas de laboratorio, este nuevo electrodo permitió una eficiencia de carga entre el 99,99% y el 99,9999% durante casi 2.000 ciclos. Con un valor medio del 99,99495%, los investigadores estiman que la batería podría conservar más del 95% de su capacidad tras 1.000 ciclos.
Este nivel de estabilidad supera ampliamente los requisitos actuales para una batería práctica, y abre la puerta a dispositivos con mayor autonomía y a vehículos eléctricos con baterías de alta densidad energética capaces de ofrecer más kilómetros por carga en cuerpos compactos.
Un paso más hacia la viabilidad comercial
Este avance llega poco después de otro logro relevante en el sector: hace dos semanas, un equipo de KAIST y LG Energy Solution publicó en Nature Energy una investigación sobre un electrolito líquido que resolvía el problema de los dendritos en baterías Li-metal, logrando 500 millas de autonomía con cargas de solo 12 minutos.
Los investigadores de Shandong University ahora trabajan en optimizar su diseño y en colaborar con la industria, con el objetivo de que estas baterías Li-metal estables y de alta densidad puedan llegar al mercado en los próximos 3 a 5 años.
Vía: NotebookCheck
