Investigadores del Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) y del Samsung R&D Institute Japan (SRJ) presentaron un estudio sobre baterías de estado sólido de alto rendimiento y larga duración a Nature Energy, una de las principales revistas científicas del mundo.
En comparación con las baterías de iones de litio ampliamente utilizadas, que utilizan electrolitos líquidos, las baterías de estado sólido soportan una mayor densidad de energía, lo que abre la puerta a mayores capacidades, y utilizan electrolitos sólidos, que son demostrablemente más seguros. Sin embargo, los ánodos de metal de litio que se usan con frecuencia en baterías de estado sólido, son propensos a provocar el crecimiento de dendritas (dendritas son cristales en forma de aguja que pueden desarrollarse en el ánodo de una batería durante la carga.), lo que puede producir efectos secundarios indeseables que reducen la vida útil y la seguridad de la batería.
Para superar esos efectos, los investigadores de Samsung propusieron utilizar, por primera vez, una capa compuesta de plata-carbono (Ag-C) como el ánodo. El equipo descubrió que la incorporación de una capa de Ag-C en una celda de bolsa prototipo permitió que la batería admitiera una mayor capacidad, una vida útil más larga y mejoró su seguridad general. Con solo 5 µm (micrómetros) de grosor, la capa ultrafina de nanocompuesto Ag-C permitió al equipo reducir el espesor del ánodo y aumentar la densidad de energía hasta 900 Wh / L. También les permitió hacer su prototipo aproximadamente un 50 por ciento más pequeño en volumen que una batería de iones de litio convencional.
Se espera que esta prometedora investigación ayude a impulsar la expansión de los vehículos eléctricos (EV), el descubrimiento tiene un potencial significativo al igual que la investigación que llevo a cabo IBM a finales del 2019. El prototipo de celda de bolsa que el equipo desarrolló permitiría que un EV viaje hasta 800 km con una sola carga, y presenta una vida útil de más de 1,000 cargas.
Figura 1. (Desde la izquierda) Yuichi Aihara, ingeniero principal de SRJ, Yong-Gun Lee, investigador principal y Dongmin Im, maestro de SAIT
Como Dongmin Im, maestro en el Laboratorio de baterías de próxima generación de SAIT y líder del proyecto, explicó: “El producto de este estudio podría ser una tecnología de semillas para baterías más seguras y de alto rendimiento del futuro. En el futuro, continuaremos desarrollando y refinando materiales de baterías de estado sólido y tecnologías de fabricación para ayudar a llevar la innovación de baterías EV al siguiente nivel “.
Te puede interesar: Hydro-Québec se asocia con Mercedes-Benz para el desarrollo de baterías de estado sólido
