La carrera por desarrollar baterías más competitivas no cesa en sus trabajos, y como ejemplo los resultados de las últimas investigaciones de la Universidad de Stanford y el Laboratorio Nacional de Aceleradores (SLAC) que han presentado un importante descubrimiento que permitirá aumentar la densidad energética y la seguridad de las baterías de litio.
Los trabajos han centrado sus esfuerzos en el rediseño del colector de corriente. Un componente que en la actualidad se ha intentado solventar con un diseño más delgado o poroso, algo que supone reducir peso pero a costa de aumentar el riesgo de incendio lo que ha llevado a muchos fabricantes a añadir más material electrolítico, lo que las hace más caras.
Las baterías de litio cuentan con un par de colectores de corriente, uno en el ánodo y otro en el cátodo, que funcionan con los dos electrodos del dispositivo para distribuir la corriente que fluye en cualquier dirección. Los colectores de corriente de hoy en día suelen estar hechos de láminas de cobre o papel de aluminio, lo que los convierte en uno de los componentes más pesados de la batería, a veces representa hasta el 50% del peso total del dispositivo.
Según Yi Cui, profesor de SLAC y Stanford e investigador del Instituto de Ciencias de los Materiales y la Energía de Stanford (SIMES ) «El colector actual siempre se ha considerado un peso muerto, y hasta ahora no se ha explotado con éxito para aumentar el rendimiento de la batería. Pero en nuestro estudio hemos buscado hacer que el colector sea un 80% más ligero aumentando la densidad energética entre un 16 y un 26%. Eso es un gran salto en comparación con el aumento promedio del 3% anual logrado en los últimos años «.
El equipo de la Universidad de Stanford han experimentando con un polímero ligero llamado polimida. Esto se integró con un retardante de fuego llamado fosfato de trifenilo, o TPP, con el material luego recubierto en ambos lados con una hoja muy delgada de cobre.
Una de las grandes ventajas de este enfoque según sus desarrolladores, es que el nuevo colector debería ser fácil de fabricar y también más económico, al reemplazar parte del cobre con un polímero económico. Así que llevarlo a un plano comercial debería ser factible a muy corto plazo.
Unos trabajos que ya han sido patentados y que incluso han sido enviados a diferentes fabricantes de baterías para comenzar a explorar las posibilidades de este interesante avance que ayudará incrementar las densidades energéticas de las baterías, mejorar la seguridad, e incluso reducir sus costes.
Aspectos que trasladados al sector del transporte permitirá entre otras cosas mejorar la seguridad durante las recargas ultra rápidas, además de hacerlo durante su funcionamiento. Algo que las hace perfectas para los coches eléctricos, pero también para electrificar sectores intensivos como la aviación y el transporte pesado.
Fuente | Nature
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