Para satisfacer la creciente demanda mundial de vehículos eléctricos, se necesitan más baterías nuevas y mejoradas. Un candidato prometedor son las baterías de litio y azufre en estado sólido. Pueden almacenar casi 10 veces más energía que las baterías tradicionales de iones de litio, según el investigador Justin Kim.
Este tipo de batería recargable utiliza azufre, un material asequible, fácilmente disponible y más respetuoso con el medio ambiente, y también es significativamente más seguro, según Kim. Esto significa que comprar su vehículo eléctrico podría costar menos, recorrer distancias más largas con una sola carga y ser un viaje más seguro para su familia.
"La comprensión fundamental de este tipo de batería es muy limitada en este momento porque es una tecnología emergente", dijo Kim, quien estudió baterías de litio y azufre en la Western University y ahora está trabajando en su doctorado en la Universidad de California en Los Ángeles en el mismo campo. "Por lo tanto, no se sabe mucho sobre su mecanismo operativo y sus modos de falla, y esta información es realmente importante para diseñar baterías más duraderas y de alta densidad de energía".
Especies de azufre
Kim y sus colegas de la Western University utilizaron la Canadian Light Source (CLS) de la Universidad de Saskatchewan para analizar lo que sucede dentro de estas baterías cuando están en uso. Identificaron qué especies de azufre se forman en la batería durante su funcionamiento y cómo esto podría reducir el rendimiento o provocar que las baterías fallen. Sus hallazgos fueron publicados en Nature Communications.
"La investigación que pudimos realizar en CLS realmente nos permitió comprender mejor cómo funcionan estas baterías", dijo Kim. "Con estos nuevos conocimientos, pudimos formular nuevos principios de diseño que pueden mejorar aún más el rendimiento de la batería, incluida la vida útil de la batería y la cantidad de energía que puede almacenar".
El equipo tiene la esperanza de poder acelerar la implementación de esta nueva tecnología en el uso diario en los próximos cinco a diez años.
"Estas baterías son un candidato realmente prometedor para su uso en vehículos eléctricos y en muchas nuevas tecnologías emergentes, como la aviación eléctrica", dijo.
Depósitos de azufre
Cuando era niño, Kim se inspiró en los depósitos de azufre por los que pasaba su familia en Vancouver. La ciudad tiene montículos gigantes del recurso amarillo amontonados cerca de la costa. "Me pareció realmente fascinante que se pueda utilizar azufre como material en una batería", dijo. Está entusiasmado con el potencial de este material que abunda en Canadá y más allá.
"Me apasiona este campo porque creo que puede contribuir a mitigar los efectos del cambio climático y también ayudar a la sociedad en la transición hacia la electromovilidad y algunas aplicaciones de la electricidad de próxima generación".
galan
01/11/2023