Investigación revela qué dificulta el rendimiento de las baterías de ion-litio

El equipo científico reveló que durante el ciclo de carga-descarga, el almacenamiento de litio no es uniforme, lo que podría afectar la capacidad de las baterías.

La electromovilidad ha impulsado tanto la demanda de minerales, como el desarrollo de tecnologías e investigación asociada, pero para poder alcanzar la meta de cero combustibles fósiles, se hace necesario resolver y perfeccionar elementos claves en la transición.

Es en este contexto que una investigación realizada por la Universidad de Cambridge y la Universidad de ShangaiTech reveló que el movimiento irregular de los iones de litio en las baterías de próxima generación podría estar reduciendo su capacidad y obstaculizando su rendimiento. 

El equipo científico rastreó el movimiento en tiempo real de los iones de litio dentro de los óxidos de litio ricos en níquel, que son materiales de electrodos positivos ampliamente utilizados en las baterías de los vehículos eléctricos de primera calidad.

Los investigadoras explicaron a la revista científica Joule que se había asumido que el mecanismo por el cual los iones de litio se almacenan en los materiales de la batería es uniforme en todas las partículas activas individuales. Sin embargo, encontraron que durante el ciclo de carga-descarga, el almacenamiento de litio no es uniforme.

Entonces, cuando la batería está cerca del final de su ciclo de descarga, las superficies de las partículas activas se saturan con litio, mientras que sus núcleos son deficientes de litio. Esto resulta en la pérdida de litio reutilizable y una capacidad reducida.

Según la coautora Shrinidhi S. Pandurangi, la heterogeneidad del litio vista al final de la descarga establece una razón por la que los materiales de cátodo ricos en níquel suelen perder alrededor del 10% de su capacidad después del primer ciclo de carga-descarga.

En su opinión y en la de sus colegas, tal hallazgo es muy importante teniendo en cuenta que un estándar de la industria que se utiliza para determinar si una batería debe retirarse o no es cuando ha perdido el 20% de su capacidad.

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