El desarrollo de las baterías para continuar avanzando en pro de la movilidad eléctrica no se detiene. Un grupo de investigadores ha colocado manos a la obra en una batería de estado sólido de silicio, y para sorpresa de ellos mismos, la estabilidad reflejada durante los estudios ha sido una grata impresión que puede llevarse a un nivel superior.
El silicio tiene la facultad de brindar por medio de su ánodo una alta densidad energética, de hecho puede ser 10 veces superior a los ánodos formados por una estructura de grafito. Sin embargo, cada vez que se mezcla o combina con un electrolito líquido sufren de una degradación considerable que afecta su rendimiento.
Por ello, la sorpresa invadió a los investigadores tras arrojar señales exitosas de estabilidad tras sobrepasar los 60 grados centígrados, permitiendo velocidades de carga rápidas a una temperatura baja. Cabe destacar que las baterías de estado sólido siempre han presentado limitaciones en la tasa de reabastecimiento luego de utilizar ánodos de litio metálico.
Los especialistas en nanoestructuras que llevaron a cabo la investigación en la Universidad de San Diego lograron superar hasta 10 veces los ciclos de carga y descarga de la batería de silicio con electrolito sólido en comparación con las de litio convencionales, pues hasta en 500 oportunidades cumplió su función otorgando 80% de su capacidad total.
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Parte del éxito de este proyecto se debe a la sustitución del electrolito líquido por uno sólido a base de sulfuro, el cual brinda una estabilidad altamente considerable en baterías de ánodos de silicio. Por mucho tiempo se pensaba que esto no sería posible debido a las interpretaciones de termodinámicas empleadas que no tomaron en cuenta la estabilidad cinética de los electrolitos sólidos. “Necesitábamos un enfoque totalmente diferente», afirmó Shirley Meng, profesora de nanoingeniería de la Universidad de San Diego.
“Con esta configuración de batería, estamos abriendo un nuevo territorio para las baterías de estado sólido que utilizan ánodos de aleación como el silicio. El resultado nos presenta oportunidades interesantes para satisfacer las demandas del mercado: baterías con mayor energía volumétrica, costes reducidos y más seguras”, sentenció Darren HS Tan, autor principal del artículo.
Redacción | Ronald Ortega
