SK Innovation anuncia el desarrollo de electrolitos poliméricos para baterías de metal-litio

SK On, propiedad del gigante coreano SK Innovation, anunció un avance importante en el desarrollo de electrolitos poliméricos para baterías de metal-litio. Este logro se alcanzó a través de una colaboración con el equipo de investigación del Profesor John B. Goodenough de la Universidad de Texas, un pionero en la tecnología de baterías y laureado con el Premio Nobel de Química en 2019.

El equipo de SK On, junto con el Profesor Asistente de Investigación Hadi Khani, ha desarrollado un nuevo electrolito polimérico denominado «SIPE» (Single-Ion Conducting Polymer Electrolyte). Este electrolito mejora significativamente la conductividad iónica y el número de transferencia de iones de litio, superando las limitaciones de los electrolitos poliméricos convencionales que solo operan a altas temperaturas (70-80°C).

Beneficios del electrolito SIPE

1. Conductividad Iónica Mejorada: La conductividad iónica a temperatura ambiente del SIPE es aproximadamente diez veces mayor (1.1×10-4 S/cm) en comparación con los electrolitos poliméricos existentes. Esto permite que las baterías operen eficientemente a temperatura ambiente.

2. Número de Transferencia de Iones de Litio Aumentado: El número de transferencia de iones de litio ha aumentado de 0.2 a 0.92, casi quintuplicando su valor. Esto mejora el rendimiento de carga y descarga de las baterías.

3. Rendimiento de Alta Velocidad: Las pruebas experimentales mostraron que las baterías con SIPE mantienen el 77% de su capacidad de descarga durante la carga y descarga de alta velocidad (2C), comparado con cargas de baja velocidad (0.1C). Los electrolitos sólidos tradicionales tienden a perder capacidad significativamente durante cargas de alta velocidad, pero SIPE minimiza este problema.

4. Seguridad y Estabilidad Mejoradas: La estabilidad de la interfaz de electrolito sólido (SEI) se ha mejorado para suprimir la formación de dendritas, estructuras cristalinas que pueden reducir la vida útil y la seguridad de la batería. Además, el SIPE tiene una alta durabilidad mecánica y estabilidad térmica, soportando temperaturas superiores a 250°C.

El desarrollo del SIPE no solo mejora el rendimiento de las baterías actuales, sino que también acelera el avance hacia baterías con electrolito sólido. Estas baterías, al utilizar metal-litio en lugar de grafito, pueden aumentar significativamente la densidad de energía. La investigación de SK On, basada en estos resultados, se centra en dos tipos de baterías de estado sólido: compuestos de polímero-óxido y baterías basadas en sulfuro. Se espera que los prototipos piloto de estas baterías estén listos para 2025 y 2026, respectivamente, con la comercialización prevista para 2028 y 2029.

El jefe de la Oficina de I+D de Baterías de Nueva Generación de SK On, Kim Tae-kyung, afirmó que estos avances permitirán a la empresa aprovechar oportunidades de crecimiento en el campo de las baterías de nueva generación, gracias a su ventaja competitiva en tecnologías de nuevos materiales.

Un desarrollo que representa un paso adelante significativo en la tecnología de baterías de litio, mejorando tanto la eficiencia como la seguridad y la vida útil.

Un avance que no solo promete mejorar el rendimiento de las baterías de litio actuales, sino que también impulsa la transición hacia baterías de estado sólido, marcando un hito importante en la evolución de las tecnologías de almacenamiento de energía.

Fuente | SK On