Los científicos estadounidenses han descubierto que la sustitución de átomos de carbono por átomos de boro ha mejorado enormemente la tecnología de las baterías de iones de litio de estado sólido.

Según informes de medios extranjeros, BrandonWood, científico del Laboratorio Nacional Lawrence Rivermore (LLNL), y Mirjana Dimitrievska, científica del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (EE. UU.), Lideraron una colaboración internacional de I + D, y el equipo de investigación la encontró en electrolito de batería de litio. Si se utilizan átomos de boro (boronatom) en lugar de átomos de carbono, se mejora la movilidad de los iones de litio. Esta característica es atractiva para baterías de estado sólido.

Este es un ejemplo de la llamada "frustración": la dinámica del sistema determina que los iones de litio nunca estarán satisfechos con permanecer en su lugar, por lo que los iones de litio siempre estarán en movimiento.

En comparación con las baterías actuales, las baterías de iones de litio de estado sólido pueden aumentar la seguridad, el voltaje y la densidad de energía. Sin embargo, las baterías de estado sólido aún se encuentran en las primeras etapas de desarrollo y hasta ahora se han logrado pocas baterías comerciales de litio de estado sólido.

Una de las principales barreras para la comercialización de baterías de estado sólido es que hay muy pocos materiales de electrolitos sólidos para elegir, que están diseñados para garantizar que los iones de litio puedan moverse de manera efectiva entre los polos positivo y negativo.

Sin embargo, existen muchos problemas con los materiales disponibles, algunos de los cuales tienen problemas con la estabilidad de los materiales y otros son difíciles de procesar. En cuanto al resto de alternativas, la mayoría de ellas se eliminan debido a la lenta tasa de movimiento de los iones de litio, lo que significa que al momento de la producción, asegúrese de que el material sea muy delgado.

El nuevo estudio se centra en el nuevo material, los boratos cerrados, que recientemente se ha descubierto que tiene una tasa de flujo de iones de litio más rápida. Según Wood, las propiedades electroquímicas del material son estables y más fáciles de procesar. Comparado con otros materiales, sus ventajas son más.

Aunque existen algunas barreras para la comercialización, la estabilidad térmica, la resistencia mecánica y la ciclicidad son altas, que es precisamente el foco de atención del equipo. El nuevo material es atractivo y puede usarse en el futuro para reemplazar los materiales de electrolitos sólidos actuales.

El material electrolítico es un material de sal que contiene cloruro de litio anhidro cargado positivamente y aniones de ácido bórico cerrados cargados negativamente. El estudio mostró que el anión de ácido bórico cerrado puede completar rápidamente el reajuste de su posición, flotar dentro de la Matriz sólida y alternar el desplazamiento de acuerdo con una orientación de prioridad específica.

Si se agrega carbono al anión de ácido bórico cerrado, se genera un llamado dipolo, que repelerá los iones de litio en los átomos de carbono cercanos. Con la velocidad del anión, los átomos de carbono se enfrentarán a diferentes posiciones, cada vez obligando a los iones de litio en la matriz sólida a moverse hacia el área cercana. Dado que este tipo de sal es un anión galopante, la velocidad de flujo de los iones de litio se vuelve muy rápida.

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