Investigadores del Instituto Avanzado de ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) han logrado extender la vida útil de los ánodos de metal de litio, utilizados en baterías de próxima generación, en un 750%. Este avance se consiguió utilizando un proceso innovador y respetuoso con el medio ambiente que emplea agua como único solvente.
El metal de litio, considerado el material de ánodo más prometedor para superar las limitaciones de rendimiento de las baterías comerciales actuales, enfrenta desafíos críticos como la corta vida útil y el riesgo de incendios. Sin embargo, el equipo liderado por el profesor Il-Doo Kim, del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de KAIST, en colaboración con la profesora Jiyoung Lee de la Universidad de Ajou, ha resuelto este problema mediante la creación de una capa protectora de nanofibras huecas que estabiliza el crecimiento del litio y mejora drásticamente la vida útil de estas baterías.
Solución
Las tecnologías tradicionales de capas protectoras han utilizado materiales costosos y procesos tóxicos que ofrecen mejoras limitadas en el rendimiento de los ánodos de litio. En contraste, el método desarrollado por el equipo de KAIST utiliza nanofibras huecas fabricadas mediante un proceso de electrohilado ecológico. Este proceso emplea goma guar, un material extraído de plantas, y agua como único solvente.
La capa protectora no solo estabiliza las reacciones químicas entre los iones de litio y el electrolito, sino que también previene la acumulación descontrolada de iones de litio en la superficie del metal. Esto se logra gracias a los espacios huecos dentro de las nanofibras, que actúan como un mecanismo de control físico y químico para el crecimiento del litio.
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