Científicos coreanos alcanzaron un nuevo hito en energía: lograron extender la vida útil de baterías de litio hasta en un 750% usando solo agua.
Lo hicieron investigadores del Instituto Avanzado de ciencia y Tecnología de Corea (KAIST). Este avance se consiguió utilizando un proceso innovador y respetuoso con el ambiente, que emplea este recurso como único solvente.
Los desafíos de las baterías de litio
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, encontraron una solución.
Crearon una capa protectora de nanofibras huecas que estabiliza el crecimiento del litio y mejora drásticamente la vida útil de estas baterías.
Las tecnologías tradicionales de capas protectoras siempre usaron materiales costosos y procesos tóxicos. Además, suelen ofrecer 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.
Cómo funciona el método coreano
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.
Resultados exitosos
Los ánodos de metal de litio tratados con esta innovadora capa protectora mostraron un aumento del 750% en su vida útil en comparación con los ánodos convencionales.
Además, la batería mantuvo el 93.3% de su capacidad incluso después de 300 ciclos de carga y descarga, un rendimiento sin precedentes a nivel mundial.
Otro aspecto destacado de esta tecnología es su sostenibilidad. Los investigadores comprobaron que la capa protectora se descompone completamente en aproximadamente un mes cuando se expone al suelo, lo que garantiza que sea ecológica, tanto en su fabricación como en su eliminación.
El desarrollo de esta tecnología no solo mejora significativamente el rendimiento de las baterías de metal de litio, sino que también podría transformar la manera en que se fabrican y desechan las baterías a nivel global.
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