Un equipo de investigación del Instituto de Tecnología Avanzada de Samsung, ha publicado en la revista Nature Communications los avances en su investigación sobre baterías de litio y grafeno.
Según la nota de prensa, el equipo ha logrado fabricar el ánodo depositando grafeno directamente sobre las capas de silicio, gracias a una técnica de deposición en vapor usando CO2 que evita la reacción entre el Carbono y el Silicio que daría lugar a SiC.
Las capas de de grafeno entre las superficies se silicio permiten que estas se deslicen para acomodar el cambio de volumen que se da durante los ciclos de descarga y hace innecesario dejar huecos que reducen la densidad energética del electrodo. Así, han logrado alcanzar una capacidad volumétrica de 2.500 mAg/cm3, que supone un importante avance respecto a los 550 mAh/cm3 de las baterías comerciales. Algo que permite incrementar además de la capacidad, también la vida útil de la celda.
Esta tecnología ofrece un estrategia novedosa para reducir la conocida problemática de la expansión de volumen de silicio, causante de la poca duración de los electrodos de este tipo. Las capas de grafeno sujetas a la superficie de silicio permiten el deslizamiento entre capas de grafeno adyacentes. Esto permite a los diseñadores prescindir de espacios vacíos en el electrodo para dar cabida a esa expansión de silicio.
Combinando esta tecnología con un cátodo comercial (LiCoO2), los ánodos de Si de SAIT permiten a una celda de ion-Li alcanzar una densidad energética de 972 Wh/L en el primer ciclo, y 700 Wh/L cuando llega a los 200 ciclos. Esto significa entre 1,5 y 1,8 veces las logradas por las baterías de iones de litio comerciales actuales.
Estas densidades energéticas se traducen a una densidad especifica de 242 Wh/kg en el primer ciclo, y de 169,6 Wh/kg en los ciclos sucesivos hasta los 200, ganando un 20% con respecto a los logrados por un sistema completamente a base de grafito.[blocktext align=»center»]
¿Cuándo tendremos mejores baterías que las de iones de litio? [/blocktext]
En cuanto a las fechas para su llegada al mercado, los responsables del proyecto estiman que de continuar las pruebas al ritmo planificado, en menos de dos años esta tecnología podrá alcanzar el nivel industrial que permitirán a la fabricación de baterías dar un importante salto adelante.
Vía | Greencarcongress
