El nailon de nuestra ropa puede mejorar el rendimiento de las baterías de litio

Científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah (KAUST) han logrado un avance que podría aumentar la potencia y reducir el costo de las baterías de metal de litio.

La clave de ello la podemos encontrar dentro de nuestros armarios, en nuestra ropa. El nailon se ha convertido en el elemento que puede ayudar a mejorar el rendimiento de las baterías de litio.

Así, en dos nuevos estudios publicados en ACS Energy Letters y Energy & Environmental Science, los investigadores de la KAUST descubrieron que el nailon, el mismo polímero que se utiliza en la ropa, se puede disolver en una solución de litio suave para que actúe como aditivo para las baterías de metal de litio. El resultado fueron baterías de litio-metal más eficientes, con una vida útil más larga y con menos reacciones parásitas.

La problemática

Las baterías de litio se dividen en dos tipos: las de iones de litio son las más comunes en el mercado y se utilizan en ordenadores portátiles, teléfonos inteligentes y otros productos domésticos. Las baterías de metal de litio, por otro lado, tienen una mayor densidad energética y tienen aplicaciones más amplias en robótica, transporte y otras industrias.

Lo que impide que las baterías de metal de litio alcancen su máximo potencial es su seguridad y longevidad. Su producción y funcionamiento implican actualmente materiales corrosivos y peligrosos y dan lugar a demasiadas reacciones parásitas, que son reacciones secundarias que dan lugar a un menor rendimiento y seguridad.

Pero ahora, gracias a esta investigación, se ha acabado con estos problemas. Al examinar la química de las interacciones entre el nailon y el litio, incluidos los enlaces moleculares clave, el estudio muestra que el tejido comercial se puede disolver en solventes mucho más suaves de lo que se creía anteriormente para lograr un rendimiento superior de la batería.

Solvatación

"Los polímeros siempre han sido difíciles de disolver en los electrolitos de las baterías comunes. Realizamos un estudio intensivo de las propiedades químicas y modificamos la estructura de solvatación y las interacciones", explicó Zhiming Zhao, científico postdoctoral de la Universidad de Ciencias Rey Abdullah (KAUST), autor del estudio.

"Mi equipo de investigación se dedica a desarrollar soluciones de almacenamiento y energía renovable, como baterías más seguras y de mayor densidad energética, para acelerar la adopción de la descarbonización en el Reino. Este fue un descubrimiento que promete aditivos más baratos y seguros y demuestra los beneficios de la investigación científica básica", dijo Husam Alshareef, profesor de la KAUST y presidente del Centro de Excelencia para Tecnologías de Almacenamiento y Energía Renovable (CREST) ​​de la KAUST, quien dirigió los dos estudios.