Por primera vez, los investigadores de la Universidad de Tokyo, que exploran las propiedades físicas y químicas del almacenamiento de energía eléctrica han encontrado una nueva forma de mejorar las baterías de iones de litio.
Los investigadores incrementaron con éxito no solo el suministro de voltaje de una batería de iones de litio, sino también su capacidad para suprimir condiciones peligrosas que afectan el rango actual de baterías. El estudio agrega que esta batería de iones de litio mejorada podría hacer más largos los viajes en vehículos eléctricos y conducir a la creación de una nueva generación de almacenamiento de energía en el hogar, ambos con mayor seguridad al mitigar posibles incendios en la batería.
Tomemos un momento para pensar en las baterías
Las baterías alimentan prácticamente todos los dispositivos que no están enchufados a la pared, tal vez incluso su automóvil. Sin embargo, a pesar de su utilidad, la mayoría de las personas solo les prestan atención cuando se les acaba el poder. Pero hay problemas de seguridad con las baterías actuales de iones de litio que pueden dañar el equipo y se sabe que provocan incendios. Es por ese sentido, que los investigadores de la Universidad de Tokio, encontraron una forma de mejorar la seguridad de la batería y proporcionar más carga.
El profesor Atsuo Yamada dijo: “El voltaje de una batería está limitado por su material electrolítico. El solvente electrolítico en las baterías de iones de litio es el mismo ahora que cuando las baterías se comercializaron a principios de la década de 1990”.
“Pensamos que había margen de mejora, y lo encontramos. Nuestro nuevo electrolito de fosfato cíclico fluorado (TFEP) mejora en gran medida el carbonato de etileno (CE) existente, que se usa ampliamente en las baterías en la actualidad ”, explico el profesor Atsuo Yamada.
En el vídeo, los investigadores explican como están construyendo mejores baterías.
El carbonato de etileno es notoriamente inflamable y es inestable por encima de 4.3 voltios; el electrolito TFEP, por otro lado, no es inflamable y puede tolerar voltajes mayores de hasta 4.9 voltios.
Este voltaje adicional en un paquete de otro tamaño idéntico puede significar que las baterías pueden durar más tiempo antes de que necesiten otra carga. A medida que proliferan los vehículos eléctricos con iones de litio, este alcance y seguridad adicionales sin duda resultarán extremadamente útiles.
“Estamos orgullosos de este desarrollo y su efectividad fue una sorpresa. Esto se debe a que la forma en que se nos ocurrió el electrolito TFEP fue novedosa en sí misma, gracias en parte a nuestra colaboración con el químico orgánico Profesor Eiichi Nakamura”, continuó Yamada.
“La mayoría de las investigaciones sobre electrolitos es un poco de prueba y error, con ligeras alteraciones en la química básica que rara vez ofrecen alguna ventaja. Nuestro enfoque provino de una comprensión teórica de las estructuras moleculares subyacentes. Predijimos las propiedades seguras de alto voltaje antes de verificarlas experimentalmente. Por lo tanto, fue una sorpresa muy agradable ”, concluyo Yamada.
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