Nueva investigación sobre baterías podría 'triplicar la autonomía' de los vehículos eléctricos

Los científicos crean una capa protectora extremadamente delgada para proteger la celda

Investigadores de la Universidad de Waterloo en Ontario han desarrollado una nueva técnica de diseño de baterías que podría aumentar la distancia que los vehículos eléctricos pueden recorrer con una sola carga en casi tres veces.

“Esto significará baterías baratas, seguras y duraderas que brindan a las personas mucha más autonomía en sus vehículos eléctricos”, dijo Quanquan Pang, quien lideró la investigación mientras era candidato a doctorado en Waterloo.

El desarrollo se debe al uso de electrodos negativos hechos de metal de litio, un material con el potencial de aumentar radicalmente la capacidad de almacenamiento de las baterías. Esta mejora podría aumentar la distancia de viaje de una batería de vehículo eléctrico de 200 km a 600 km, estiman los investigadores.

Sin embargo, el desarrollo de esta tecnología tuvo que superar dos desafíos. Primero, los cambios estructurales microscópicos en el metal de litio debido a ciclos de carga-descarga repetidos, lo que podría llevar a un incendio o explosión. En segundo lugar, involucró una reacción que crea corrosión, lo que podría disminuir la eficiencia de la batería y su longevidad.

Para resolver los dos problemas, el equipo de investigación agregó un compuesto químico que contiene elementos de fósforo y azufre al líquido electrolito en la batería que transporta carga eléctrica. A medida que la batería opera, este compuesto reacciona con el electrodo de metal de litio creando una capa protectora extremadamente delgada en los electrodos. La cubierta reduce considerablemente las reacciones, haciendo que la batería sea más efectiva y segura para funcionar durante un período de tiempo más prolongado, lo que no era posible en el pasado.

“Queríamos una forma simple y escalable de proteger el metal de litio. Con esta solución, solo agregamos el compuesto y funciona por sí mismo”, dijo Pang.

El desarrollo ha sido descrito en el artículo “Una capa de superficie de electrolito sólido formada in vivo permite el apilamiento estable de metal de Li (PDF)” en la revista de energía Joule.

Fuente: Science Daily