El litio es el metal más liviano, por lo que es ideal para usar en baterías para dispositivos electrónicos portátiles, automóviles eléctricos y aviones. Pero hay un pequeño problema. Se sabe que las baterías de iones de litio se incendian. Afortunadamente, los investigadores acaban de descubrir una forma de hacerlos más seguros, informa Mariella Moon para Engadget .
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Los incendios causados por baterías no son comunes, pero son un problema. Un periodista de The Economist explica:
En 2006, millones de paquetes de baterías de iones de litio fabricados por Sony fueron reemplazados después de varios cientos sobrecalentados y algunos incendiados. Estas baterías se usaron en computadoras portátiles producidas por varios fabricantes. Desde entonces, los procesos de producción han mejorado y los incendios siguen siendo relativamente raros. Como Elon Musk, el fundador de Tesla, ha señalado que con unos 30, 000 automóviles Tesla ahora en la carretera, los incendios han afectado a uno de cada 10, 000 vehículos, lo que suena mal, pero la estadística equivalente para los automóviles de gasolina es uno de cada 1, 300.
Las habilidades para encender fuego provienen de pequeñas fallas que pueden conducir a cortocircuitos dentro de la batería a medida que envejece. Como todas las baterías, las baterías de litio contienen un ánodo y un cátodo separados por una barrera. Las fallas o daños a esa barrera pueden permitir que crecimientos o dendritas de litio crezcan a través de la barrera y conecten el ánodo al cátodo, lo que provoca un intercambio de iones y una acumulación de calor fuera de control. Finalmente, la batería se incendia.
Para evitar esto, los investigadores de la Universidad de Stanford descubrieron cómo detener el crecimiento de esas dendritas de litio, informa Moon. El nitrato de litio, que se sabe que mejora la vida útil de la batería, y el polisulfuro de litio, que puede descomponer el litio, eran la clave. El equipo probó diferentes mezclas hasta que encontraron las proporciones correctas para agregar a la batería. Con la combinación exitosa, los crecimientos que se formaron tenían forma de panqueques, no dendritas, y no atravesaron la barrera de la batería. El equipo publicó sus hallazgos en Nature Communications .
Moon escribe:
Además, agregar ambos productos químicos hizo que las baterías fueran más resistentes, ya que continuaron funcionando con una eficiencia del 99 por ciento, incluso después de 300 ciclos de carga y descarga. Aquellos que solo fueron tratados con nitrato de litio comenzaron a ser menos eficientes después de 150 ciclos.
Las pruebas se realizaron en baterías pequeñas, del tipo utilizado para alimentar calculadoras y controles remotos, escribe Andrew Gordon en un comunicado de prensa del Laboratorio Nacional de Aceleradores de Stanford, SLAC. El siguiente paso será ver si la misma nueva química ayuda en baterías de mayor escala.
Dados los problemas con el litio, algunos grupos de investigación están trabajando para encontrar otras opciones metálicas y obtener aún más energía de cada batería. Pero esta mejora podría mantener el litio en la parte superior de la lista durante un poco más de tiempo.
