Un equipo de investigadores chino ha desarrollado un método para convertir el electrolito líquido de las baterías de litio-metal en un nuevo electrolito de polímero de gel, prácticamente sólido. El proceso de gelificación, publicado en la revista Science, es sencillo, rápido y eficiente.
El desarrollo a gran escala de esta tecnología puede ser aplicado a las baterías de litio-metal. El electrolito de polímero recientemente desarrollado tiene efectos protectores sobre los ánodos y puede ser empleado en las baterías que incorporan cátodos con cualquier composición química que se utilizan en una gran cantidad de sectores industriales, entre ellos a la automoción.
Las baterías de litio-metal (LMB) están formadas por un ánodo de litio, un cátodo de alta energía y un electrolito estable que se sitúa entre ambos electrodos. La estabilidad del electrolito, que en estado líquido es susceptible de inflamarse y explotar ante las altas temperaturas, es uno de los campos de investigación que más puede hacer cambiar la tecnología de las baterías secundarias, que son aquellas que permiten ciclos de carga y descarga.
Modelo de polimerización del electrolito líquido. A) Modelo esquemático del mecanismo de polimerización inducido por LiPF6. (B) Fotografías ópticas de LE y GPE. (C) Espectro de RMN 1H de PDXL. (D) Procesos de variación del peso molecular (línea azul punteada) y conductividad iónica (línea roja punteada) durante el proceso de gelificación. Fuente: Universidad Normal de Beijing.
La investigación con electrolitos de polímeros de gel y electrolitos de polímeros sólidos es la que recibe mayor interés por parte de la industria ya que presentan una estabilidad superior, pero todavía han de resolverse los problemas que surgen en las interfaces de separación entre el cátodo y el electrolito.
La cantidad de litio en el electrodo disminuye sensiblemente al pulverizarse en el electrolito líquido, que se usa habitualmente en las baterías actuales, lo que provoca la formación de dendritas no controladas. La mayoría de los esfuerzos invertidos en los programas de investigación se dedica a superar este desafío, explorando la implementación de electrolitos seguros y estables compatibles con el litio metálico. Los investigadores han descubierto que estos electrolitos poliméricos presentan un enorme potencial como electrolito estable evitando la formación de las dendritas en las superficies de separación entre el cátodo y el electrolito.
