Baterías mas duraderas para portátiles

Las baterías convencionales de ion-litio para portátiles y teléfonos móviles pierden rápidamente su capacidad de almacenar energía y se pueden inflamar en caso de sobrecarga o daño. Ahora, según un artículo publicado esta semana en Technology Review, investigadores del Argonne National Laboratory, en Illinois, han desarrollado unos materiales para baterías compuestos que hacen que estas sena más seguras y aumentan su tiempo de vida, a la vez que incrementan un 30% su capacidad de almacenaje.

El mes pasado los investigadores dieron un paso importante de cara a la comercialización de la tecnología, otorgando la licencia a Toda Kogyo, unos de los principales proveedores de materiales, con sede en Japón. Esta compañía tiene la capacidad de fabricar anualmente materiales para unos 30 millones de baterías de portátiles, señala Gary Henriksen, que dirige la investigación de almacenamiento electroquímico de Argonne.

Los nuevos materiales son el ejemplo de una nueva generación de química de electrodos de ion-litio que resuelve las limitaciones de las baterías de ion-litio convencionales. Cada uno de ellos tiene sus pros y sus contras. Por ejemplo, un material llamado fosfato de hierro litio es más seguro y dura más que los materiales del laboratorio de Argonne, pero almacena menos energía que las baterías de ion-litio convencionales. Los materiales de Argonne, en cambio, mejoran la seguridad y la fiabilidad de las baterías actuales y, además, almacenan más energía.

Los investigadores de Argonne han mejorado el rendimiento de los electrodos positivos aumentando la estabilidad química y estructural de los materiales ya utilizados en las baterías de los portátiles. En las baterías de ion-litio convencionales, con electrodos de óxido de cobalto, un pequeño recalentamiento debido a la sobrecarga de los materiales o a cortes eléctricos en el interior de la batería, puede conducir a un aumento rápido de las temperaturas en el interior de la célula y, en algunos casos, a la combustión. El motivo es que, a medida que el material se calienta, el óxido de cobalto libera oxígeno, que reacciona con el disolvente del electrolito de la batería y genera más calor, alimentando la reacción. Los investigadores de Argonne resolvieron este problema reemplazando parte del óxido de cobalto por óxido de manganeso, que es químicamente más estable.

El siguiente paso de los investigadores, fue sustituir algunos de los materiales de óxidos de metales activos de los electrodos por un material relacionado pero electroquímicamente inactivo, formando un compuesto. Este material no almacena energía, porque no libera ni acepta iones de litio cuando la batería se carga y se descarga (las baterías de ion-litio originan una corriente eléctrica cuando los iones de litio se desplazan entre los electrodos positivo y negativo). El material inactivo hace que el compuesto sea más estable que los materiales de los electrodos convencionales, lo que implica que dura más. Una versión del material admite 1.500 cargas y descargas sin apenas perder capacidad, señala Henriksen; más del doble que una batería de portátil convencional.

Fuente: Technology Review