Las Litio-Azufre continúan mejorando a buen ritmo

Las baterías de iones de litio aún tienen mucha guerra que dar pero eventualmente llegaremos cerca de su límite teórico de capacidad por lo que se lleva mucho tiempo investigando en alguna batería que las pueda superar. Una de las más firmes candidatas por su potencial y economía es la química de las litio-azufre.

Hace muy poco comentábamos de hecho que las litio-azufre podrían estar realmente muy cerca de llegar al mercado de la mano de la asiática GP Batteries y la británica Oxis Energy, pero la investigación no se detiene y en la Universidad de Stanford un equipo de investigadores liderado por el profesor Yi Cui ha dado con una forma de disminuir la perdida de capacidad inicial característica de las Li-S.

Mientras que las baterías tradicionales de iones de litio constan generalmente de un ánodo de grafito y un cátodo de algún tipo de óxido metálico y suelen tener un límite teórico de unos 550 Wh/kg, en las Li-S con cátodo de azufre la capacidad teórica es de 2600 Wh/kg, una cifra tremendamente prometedora con que sólo pudiéramos llegar al 50% de ella. Sin embargo las Li-S adolecen tradicionalmente de un bajo rendimiento culómbico y un rápido decaimiento en ciclos de la capacidad inicial.

El equipo de Stanford ha identificado una de las múltiples razones de estos problemas comprobando que durante la descarga se produce la separación entre las partículas de sulfuro de litio y la capa subyacente de carbono. Para solucionarlo han modificado la estructura de la superficie del carbono mediante un polímero anfifílico que mejora el anclaje del sulfuro de litio al carbono. El nuevo cátodo muestra así una excelente mejora en su retención de capacidad a lo largo de los ciclos con una perdida de capacidad de sólo un 3% en los primeros 100 ciclos y una capacidad de retención del 80% después de 300 ciclos a 0,5C.

La capacidad específica del cátodo es de 1180 mAh/g a corrientes de descarga de 0,2C, 920 mAh/g a 0,5 C o 820 mAh/g a 1C. Por hacernos una idea 920 mAh/g supondría una capacidad aproximada para una batería de unos 1430 Wh/kg, unas 9 veces la capacidad de la mayoría de celdas comerciales usadas hoy en día por los diferentes fabricantes. Otra enorme mejora ha sido la eficiencia culómbica de la celda durante todo el proceso que ha rozado el 99%.

Como siempre os decimos estos avances tardarán en llegar al mercado pero cada día que pasa parece más y más claro que muy probablemente no tardaremos más de una década en tener baterías que rozarán el kWh por kilo. La investigación no para ni un minuto en el mundo de las baterías, y no sólo por el jugoso mercado de coches híbridos y eléctricos a baterías, sino por el enorme mercado de electrónica de consumo que demanda una gran mejora en las baterías desde hace tiempo. Es sólo cuestión de saber esperar, porque llegar llegarán.

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Fuente | GCC