Uno de los mayores problemas de las baterías es el tiempo que tardan en recargarse.
Ahora, Ibrahim Abou Hamad de la Universidad Estatal de Mississippi (Mississippi State University) y su equipo han desvelado una técnica completamente nueva para cargar las baterías de iones de litio que podría conducir a mejoras exponenciales en los tiempos de recarga.
El extremo de una batería de litio, el ánodo, se compone de un electrodo de grafito, es decir, una pila de láminas de grafeno, bañado en un electrolito de moléculas de carbonato de propileno y carbonato de etileno a través del cual se difunden los iones de litio y hexafluorofosfato. Durante la carga, un campo eléctrico empuja los iones de litio hacia el interior de las láminas de grafeno, donde tienen que cruzar una barrera de potencial para incrustarse y quedar almacenados, un proceso llamado intercalación.
El equipo de Mississippi ha estudiado el movimiento de estos iones y moléculas mediante la creación de un modelo informático de las fuerzas que actúan sobre ellos. Su modelo consta de 160 átomos de carbono dispuestos en cuatro láminas de grafeno, 69 moléculas de carbonato de propileno y 87 de carbonato de etileno que forman un electrolito líquido y, por último, dos iones de hexafluorofosfato y 10 de iones de litio. A continuación, aplican un campo eléctrico a través de este sistema y ven qué pasa.
Resulta que mientras el campo eléctrico empuja a los iones de litio hacia el grafeno, el paso que limita la velocidad es el proceso de intercalación; la velocidad a la que los iones de litio pueden atravesar la barrera de potencial y acceder al interior del grafeno.
Lo qué Hamad y sus colegas han descubierto es una forma relativamente sencilla de superar este obstáculo. El truco consiste en superponer un campo eléctrico oscilante sobre el campo de carga. Esto ayuda a los iones de litio a saltar sobre la barrera.
Fuente: Technology Review Blogs
