Los electrolitos de caucho, una alterativa a las baterías de iones de litio

Los científicos del Instituto de Tecnología de Georgia creen que el caucho, un material común, podría ser una alternativa posible y beneficiosa a las baterías de iones de litio de los vehículos eléctricos.

El profesor Seung Woo Lee (izquierda) y Michael J. Lee (derecha) han descubierto que un material de caucho es más económico y más seguro para las baterías de estado sólidos.
El profesor Seung Woo Lee (izquierda) y Michael J. Lee (derecha) han descubierto que un material de caucho es más económico y más seguro para las baterías de estado sólidos.

Los vehículos eléctricos requieren baterías más baratas, más efectivas y más duraderas, que no exploten mientras están en uso ni contaminen el medio ambiente para que se vuelvan ampliamente populares.

Un equipo de investigadores, liderado por los profesores Seung Woo Lee y Michael J. Lee, ha demostrado que un electrolito de polímero sólido (material de caucho) puede ser más económico y más seguro para baterías de estado sólido. En concreto, ayuda a producir baterías para vehículos eléctricos económicas, confiables y seguras.

Los llamados cauchos sintéticos, se utilizan ampliamente en productos comerciales y aplicaciones modernas, como la electrónica portátil y la robótica blanda

Debido a sus propiedades mecánicas mejoradas, los elastómeros, o los llamados cauchos sintéticos, se utilizan ampliamente en productos comerciales y aplicaciones modernas, como la electrónica portátil y la robótica blanda. Los científicos determinaron que, cuando se diseña en una estructura 3D, el material interviene como una supercarretera para el transporte rápido de iones de litio con una excelente tenacidad mecánica, lo que llevaría a baterías recargables que pueden llegar bastante lejos.

Este estudio realizado en colaboración con el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea se publicó en la revista Nature.

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Las baterías de caucho sintético serían más seguras y efectivas que las que actualmente usan los coches eléctricos.

Un electrolito líquido mueve iones en las baterías de iones de litio convencionales. Además, ésta es muy inestable: incluso los daños menores pueden causar fugas de electrolitos y provocar un incendio o una explosión. La industria se ha visto obligada a considerar las baterías de estado sólido, que pueden fabricarse con material cerámico inorgánico o polímeros orgánicos, debido a problemas de seguridad.

La mayor parte de la industria se centra en la construcción de electrolitos inorgánicos en estado sólido. Pero son difíciles de fabricar, caros y no son respetuosos con el medio ambiente.

Usando electrolitos de caucho, los ingenieros de Georgia Tech han solucionado problemas comunes, como el transporte lento de iones de litio y las propiedades mecánicas deficientes

Usando electrolitos de caucho, los ingenieros de Georgia Tech han solucionado problemas comunes, como el transporte lento de iones de litio y las propiedades mecánicas deficientes. La capacidad del material para formar una fase de cristal plástico interconectado tridimensional (3D) dentro de la resistente matriz de caucho resultó ser un gran avance. Por lo tanto, se ha logrado una mayor conductividad iónica, excelentes propiedades mecánicas y estabilidad electroquímica como resultado de esta estructura única.

Este electrolito de caucho se puede crear a través de un proceso de polimerización básico a una temperatura relativamente baja, lo que da como resultado integraciones sólidas en la superficie de los electrodos. Estas propiedades ayudan a prevenir la formación de dendritas de litio y permiten que los iones se muevan más rápido, lo que conlleva que las baterías de estado sólido funcionen de manera confiable, incluso a temperatura ambiente.

Actualmente, los científicos están investigando formas de mejorar el rendimiento de la batería, optimizando el tiempo de ciclo y reduciendo el tiempo de carga, a través de la conductividad iónica avanzada. Hasta ahora, sus esfuerzos han dado como resultado un aumento del doble en el rendimiento de la celda o el tiempo de flujo.

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