Investigadores de la Universidad de Monash (Australia) han unido sus fuerzas a las del desarrollador de soluciones industriales Calix Ltd. para crear una nueva química que supere los problemas de seguridad y rendimiento que obstaculizan el progreso de las baterías de mayor potencia para aplicaciones de almacenamiento de energía y vehículos.

En un artículo publicado en la revista Advanced Energy Materials, los investigadores describen una novedosa sal de litio que, al sustituir a la sal de hexafluorofosfato, podría superar los retos actuales en el diseño de electrolitos.

En la actualidad, la sal de litio que se utiliza en las baterías de iones de litio es el hexafluorofosfato de litio, que es tóxico y plantea riesgos de incendio y seguridad.

Este riesgo está parcialmente mitigado en los dispositivos portátiles pequeños, precisamente por su tamaño. Sin embargo, el peligro de incendio aumenta en los paquetes de baterías de gran tamaño, como los utilizados en los vehículos eléctricos y los sistemas de almacenamiento de energía a escala de red en exteriores.

"Se están diseñando baterías de mayor voltaje y potencia, pero no pueden utilizar la sal de hexafluorofosfato", dijo Doug MacFarlane, uno de los coautores del estudio, en una declaración a los medios.

Para sustituir la sal comúnmente utilizada, MacFarlane y sus colegas desarrollaron sales de fluoroborato, que son más seguras porque no se ven afectadas, incluso si se exponen al aire.

Para sintetizar las nuevas sales con pureza de grado de batería, los científicos llevaron a cabo un proceso de recristalización.

Según Binayak Roy, coautor del trabajo, cuando se combinó con un nuevo material catódico en una batería de litio de alto voltaje, este electrolito superó con creces a la sal convencional. Además, se comprobó que la sal era muy estable en los colectores de corriente de aluminio a voltajes más altos, como se requiere para las baterías de próxima generación.

"Cuando se puso en una batería de litio con cátodos de óxido de manganeso de litio, la célula funcionó durante más de 1000 ciclos incluso después de la exposición atmosférica, una hazaña inimaginable en comparación con la sal de hexafluorofosfato hipersensible", dijo Roy.

Estos resultados se interpretan como un paso más para hacer de los materiales de electrodos de próxima generación una realidad comercial, sobre todo cuando el nuevo sistema de electrolitos del equipo de Monash se combina con el material de electrodos de óxido de manganeso y litio de Calix.

El objetivo del equipo en un futuro próximo es, por tanto, convertir estos nuevos aniones en sales líquidas térmicamente estables y no inflamables, lo que los haría beneficiosos para las baterías que funcionan a altas temperaturas.

Fuente: MINING / Traducción libre del inglés por World Energy Trade