El Oak Ridge National Laboratory (ORNL) ha dado con un pequeño ajuste que podría tener grandes consecuencias. Mediante un pequeño cambio en la fabricación de un tipo de batería de estado sólido, los científicos han conseguido eliminar defectos en la película electrolítica, lo que abre el camino a baterías más seguras y eficientes.
Las baterías de estado sólido son muy prometedoras. A diferencia de las actuales baterías de iones de litio, las de estado sólido no contienen líquidos inflamables, que son un gran inconveniente, como demuestran las historias de ordenadores portátiles y coches eléctricos que estallan en llamas.
Las baterías de estado sólido también son menos tóxicas, tienen mayor densidad energética, se cargan más rápido y sobreviven a más ciclos de recarga sin degenerar.
El problema es que fabricar este tipo de baterías es difícil y caro en comparación con las baterías líquidas, y uno de los principales retos son los defectos de las películas electrolíticas que son la clave de las baterías. Las pequeñas burbujas que se forman en la película impiden que los iones se muevan entre los electrodos, lo que ralentiza la carga y el funcionamiento en general.
Una de las películas electrolíticas se fabrica a partir de antiperovskita (Li2OHCl), en la que los gránulos del material se prensan formando láminas. Éstas suelen producir defectos indeseables que reducen la eficiencia.
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Para solucionarlo, el equipo de Oak Ridge añadió el paso de calentar la prensa y luego dejar enfriar el electrolito bajo presión. El resultado fue una lámina sin burbujas y más enriquecida en nitrógeno superficial que también era casi 1.000 veces más conductora, mostraba una mejora cercana al 50% en la densidad de corriente crítica y una mejor litiofilia, factor clave en la estabilidad de las baterías de estado sólido.
Según los investigadores, el nuevo ajuste no sólo mejora el rendimiento, sino que también abre la puerta a poder procesar electrolitos sólidos a escala industrial que sean más fiables porque los ingenieros tendrán más control sobre el proceso.
“Es el mismo material, sólo se cambia la forma de fabricarlo y se mejora el rendimiento de la batería en varios frentes”, afirma Marm Dixit, investigador principal.
Noticia tomada de: New Atlas / Traducción libre del inglés por World Energy Trade
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