La tecnología de litio-aire soluciona sus problemas de durabilidad, ofreciendo hasta 5 veces más capacidad que las baterías actuales

Las baterías son a día de hoy un punto esencial en el desarrollo del coche eléctrico, probablemente el que más. La actual tecnología de iones de litio ha evolucionado mucho en los últimos años; sin embargo, no paran de surgir nuevas propuestas que de una forma o de otra presentan argumentos sólidos como para sustituirlas a medio plazo.

Este es el caso de las baterías de litio-aire, que acumulan ya años de desarrollo a sus espaldas. De acuerdo con un artículo publicado por la revista Nature, unos investigadores han sido capaces de desarrollar una batería que siguiendo esta tecnología es capaz de ofrecer una capacidad hasta 5 veces superior a la de las baterías que encontramos a día de hoy en el mercado.

Este tipo de batería ahorra peso al hacer reaccionar el litio con oxígeno extraído del aire en lugar de con iones encerrados en la batería, por lo que se podría utilizar en smartphones, ordenadores portátiles y coches eléctricos, permitiendo en todos los casos mayores autonomías con un peso similar o incluso inferior al de las actuales.

Sin embargo, tanto el litio como el oxígeno son muy reactivos, por lo que el diseño de este tipo de baterías ha sido muy difícil de perfeccionar. Normalmente se producen reacciones químicas adicionales no deseadas, creando subproductos que se acumulan en los electrodos y que hacen que se degraden después de unos pocos ciclos de carga. Un problema que hasta ahora nadie había sido capaz de solucionar.

El equipo de Amin Salehi-Khojin, de la Universidad de Illinois y Larry Curtiss del Laboratorio Nacional de Argonne, parece sin embargo haberlo conseguido gracias a unos ajustes en el diseño que limitan las reacciones y permiten a su prototipo funcionar correctamente durante 700 ciclos de carga.

La batería incorpora una delgada capa de carbonato de litio y carbono amorfo en el ánodo, con una estructura que permite el paso de los iones de litio a la vez que bloqueaba moléculas más grandes como el oxígeno y el dióxido de carbono. También tiene un nuevo electrolito hecho de un líquido iónico.

Para conectar el electrolito del interior de la batería con el aire exterior, los investigadores han usado un enrejado esponjoso recubierto con escamas de disulfuro de molibdeno. Los bordes metálicos y el líquido iónico en el electrolito combinados actuaron como un catalizador, gracias al cual el litio reacciona con el oxígeno para formar peróxido de litio. El catalizador también minimiza otras reacciones, incluida la formación de óxido de litio, un proceso irreversible.

Fuente | Cosmos Magazine