Los científicos han inventado un nuevo tipo de batería de iones de litio que se puede utilizar de forma segura a 100 ℃

Las baterías de iones de litio se han vuelto populares en la vida diaria de las personas (los automóviles eléctricos y los teléfonos móviles están en todas partes), pero los investigadores todavía están tratando de crear versiones más seguras. Las baterías de iones de litio son bien conocidas por su "tamaño pequeño y gran capacidad", pero pueden causar fácilmente grandes problemas a altas temperaturas. Para evitar la "combustión espontánea", la sustitución de electrolitos líquidos inflamables por formas sólidas puede ser una forma de superar este problema. Los investigadores acaban de encontrar una posible respuesta: una batería sólida de iones de litio que puede soportar temperaturas de 100 grados Celsius sin incendiarse.

Aunque no exponga el teléfono al sol, es posible que recuerde la advertencia de temperatura alta en la pantalla, como "Continúe usándolo después de enfriar".

Esto se debe a que el electrolito líquido de la batería puede expandirse o encenderse a altas temperaturas. La carga incorrecta y el sobrecalentamiento pueden ser una de las causas de este tipo de falla.

Aunque la probabilidad de falla de la batería de litio no es alta, su propiedad general en el mundo sigue siendo bastante sorprendente. Por supuesto, ciertamente no desea tener un accidente de este tipo con el iPhone o la conducción de un automóvil eléctrico.

Los investigadores quieren que las baterías de iones de litio sean más seguras construyendo chips inteligentes para monitorear el estado de la batería o reemplazando los electrolitos líquidos por sólidos.

Los electrolitos se inundan entre los electrodos positivos y negativos, y las baterías de estado sólido son claramente más resistentes a las altas temperaturas, aunque este concepto también plantea otro problema: cómo conectar electrodos sólidos a electrolitos sólidos, permitiendo el flujo de carga, minimizando la resistencia y el tiempo de carga. .

Investigadores del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich han propuesto un diseño de batería que afirma haber resuelto el problema. Compararon la nueva batería con un sándwich, con dos trozos de pan en el electrodo y un electrolito sólido en la capa intermedia de carne.

El granate es un mineral que forma varias piedras preciosas. Se utiliza como material de pulido en el corte con cuchilla de agua y también es el material con mayor conductividad de iones de litio.

El equipo elaboró el electrolito sólido de granate para aprovechar sus propiedades de superficie porosa. El negativo viscoso le permite penetrar en Kongzhong, por lo que el área de contacto entre el electrodo y el electrolito es muy grande, lo que significa que la batería puede cargarse más rápido.

En la prueba, el equipo descubrió que puede soportar altas temperaturas de 100 ° C (212 ° F). "Las baterías que usan electrolitos líquidos o en gel no pueden soportar temperaturas tan altas", dijo el coautor Janvanden Broek.

En la etapa actual, la temperatura de funcionamiento óptima de la batería es de 95 ° C (203 ° F) y superior, lo que puede promover mejor el movimiento de los iones de litio. En cuanto a las perspectivas de aplicación, también es adecuado para su implementación en centrales eléctricas de almacenamiento de energía.

Los detalles del estudio se han publicado en la edición reciente de Advanced Energy Materials.

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