MADRID, 31 de mayo. (EUROPA PRESS) –
Científicos coreanos han desarrollado una tecnología central para garantizar la estabilidad de carga/descarga y una larga vida útil de las cargas rápidas Baterías de iones de litio.
Un requisito previo importante para el uso generalizado de vehículos eléctricos es la mejora del rendimiento de las baterías de iones de litio en términos de autonomía y seguridad. La carga rápida también es fundamental para la comodidad del usuario. Sin embargo, la creciente densidad de energía de las baterías de iones de litio requiere electrodos más gruesos, lo que puede provocar una degradación del rendimiento y una degradación del rendimiento de la batería durante la carga rápida.
Para resolver este problema, KERI (Instituto de Investigación de Tecnología Electrónica de Corea) ) el equipo descubrió una solución recubriendo parcialmente la superficie del ánodo de una batería de iones de litio con partículas de óxido de aluminio (Al2O3) de menos de 1 micrómetro. Mientras que muchos investigadores de todo el mundo se centran en los materiales dentro del electrodo, por ejemplo incorporando nanotecnología funcional a materiales de ánodo como el grafito, el Dr. Simple método para cubrir la superficie del electrodo con una capa de óxido de aluminio. .
Bajo costo, excelente resistencia eléctrica y térmica, químicamente estable y con buenas propiedades mecánicas, el óxido de aluminio se usa ampliamente en diversas cerámicas. Los investigadores de KERI han descubierto que las partículas de óxido de aluminio controlan eficazmente la superficie de contacto entre el ánodo y el electrolito en las baterías de iones de litio, formando una vía de comunicación para el transporte eficiente de Li+. Esto evita la deslocalización del electrodo de litio (un cambio irreversible que impide que el litio se cargue y descargue más) durante la carga rápida, asegurando la estabilidad y longevidad de la batería de iones de litio durante el proceso de carga y descarga.
Otra ventaja de. Esta tecnología ayuda a aumentar la densidad energética de las baterías de iones de litio. La introducción de otros materiales funcionales en el electrodo para mejorar el rendimiento y la estabilidad a menudo complica la síntesis y reduce la cantidad de litio reversible (eficiencia inicial de Coulomb). Esto también aumenta el grosor del electrodo, lo que reduce el rendimiento en condiciones de carga rápida. Sin embargo, la tecnología KERI implica tratar la superficie del ánodo de grafito en lugar de modificar el material de grafito activo del interior. Este método logra un rendimiento estable incluso en condiciones de carga rápida para electrodos de película gruesa de alta densidad de energía sin pérdida reversible de litio.
Durante varias pruebas, el equipo de investigación confirmó que el ánodo de alta densidad de energía recubierto con una capa de aluminio El óxido (4,4 mAh/cm2) exhibe un rendimiento de primera clase, manteniendo más del 83,4% de la capacidad (índice de capacidad residual) incluso después de 500 ciclos de carga rápida. Verificaron este rendimiento con baterías de bolsillo de hasta 500 mAh. El equipo ahora planea expandir la tecnología para que sea aplicable a grandes superficies y celdas de capacidad media a grande.
“La carga rápida y conveniente y la densidad de energía de las baterías de iones de litio se han considerado durante mucho tiempo una opción comercial. activo que ha obstaculizado la adopción generalizada de vehículos eléctricos El desarrollo de baterías de iones de litio de alta densidad energética, estables y de carga rápida contribuirá a una adopción más amplia de vehículos eléctricos y respaldará el logro de los objetivos nacionales de neutralidad de carbono.
La excelencia de este trabajo ha quedado demostrada por las solicitudes de patentes en Corea y Estados Unidos. Los resultados también se publicaron en números recientes de la revista Advanced Functional Materials.
