Para muchas personas, los dispositivos electrónicos que funcionan con baterías, como teléfonos celulares, computadoras portátiles e incluso vehículos eléctricos, ahora son una necesidad. Sin embargo, estos dispositivos generalmente requieren cargarse al menos una vez al día. Aumentar el tiempo entre cargas requiere el desarrollo de baterías que puedan almacenar más energía. Si bien los electrodos de metal de litio prometen mejorar significativamente la densidad de energía, su falta de estabilidad significa que las baterías tienen una vida útil corta y se asocian con graves riesgos para la seguridad.
In a study published in the KeAi journal Green Energy & Environment, a group of researchers from Nankai University in China and the UK’s University of Cambridge, demonstrate a new method they have developed to stabilize lithium electrodes. It draws on an inverse-opal structured electrode interface protective film, that effectively controls the ion electrodeposition process on the electrode surface.
"El litio es como un niño rebelde", explica uno de los autores del estudio, Guoran Li, profesor de Química de Materiales en la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Nankai. "Su comportamiento caprichoso en el proceso de reacción del electrodo conduce a una superficie de electrodo desigual. y dendritas afiladas que pueden perforar el separador y provocar un incendio, lo que hace que la batería sea inestable e insegura”.
Para controlar esa indisciplina, Li y sus compañeros investigadores decidieron alejarse del método tradicional utilizado para proteger las superficies de los electrodos de la corrosión y desarrollar una membrana con una estructura regular y componentes activos para controlar el comportamiento del litio.
Él dice: “Los canales altamente ordenados en la estructura de ópalo inverso nivelan la distribución de iones de litio y regulan de manera efectiva cada etapa del proceso de electrodeposición para lograr el objetivo final, es decir, hacer que el electrodo de metal de litio funcione de manera estable para las baterías. ”
Según Wu Xuewen, el estudiante de doctorado que dirigió la investigación y la selección de datos, este es un resultado de investigación valioso en el campo de los electrodos de metal de litio. "Nuestra investigación muestra que la estructura regular y los componentes activos de la membrana protectora pueden regular eficazmente el proceso de reacción del electrodo para mejorar el rendimiento electroquímico final". Agrega: "Esperamos que nuestro estudio pueda proporcionar una nueva perspectiva para la exploración detallada del proceso de reacción de los electrodos de metal de litio y promover la aplicación práctica de baterías de metal de litio de alto rendimiento".
- Este comunicado de prensa fue proporcionado por KeAi Communications Co.
