Científicos australianos crean una nueva batería de litio y azufre

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Investigadores de la Universidad de Monash de Australia han desarrollado una batería de azufre-litio que, según ellos, tiene el potencial de funcionar más de cuatro veces mejor que los productos disponibles actualmente.

El dispositivo, apodado “la batería de litio y azufre más eficiente del mundo”, se describe en el artículo “Expansion-tolerant architectures for stable cycling of ultrahigh-loading sulfur cathodes in lithium-sulfur batteries, publicado en Science Advances.

Los desarrolladores usaron celdas prototipo provistas por el Instituto Fraunhofer de Tecnología de Materiales y Rayos de Alemania para crear el dispositivo.

Proceso de producción

El nuevo proceso de fabricación detrás de la tecnología de baterías – para la cual los investigadores tienen una patente aprobada y registrada – consiste en reconfigurar el diseño de los cátodos de azufre para tolerar cargas de tensión más altas sin una disminución en la capacidad o el rendimiento total.

Los investigadores de Monash dijeron que se inspiraron en una arquitectura de puente única que se registró por primera vez durante el procesamiento de polvos de detergente en la década de 1970.

“Hasta la fecha, los ligantes poliméricos utilizados en la fabricación de cátodos de azufre han sido evaluados simplemente sobre la base de su capacidad para hacer microestructuras densas sin grietas”, explicaron los investigadores. “Hemos demostrado que se pueden desplegar proporciones más pequeñas de los mismos ligantes, por medio de un método elegantemente simple, para producir una arquitectura de cátodo que ofrece una interferencia mínima en las reacciones electroquímicas y en el movimiento de los iones y se acomoda a la expansión natural del volumen durante la descarga, lo que da como resultado una métrica de rendimiento notablemente más alta”.

Dispositivo más barato y sostenible

El coordinador de investigación, Matthew Hills, afirma que el nuevo enfoque puede permitir la fabricación de baterías más baratas y sostenibles, así como una mejor medición del rendimiento y ciclos más largos, ya que se basa en procesos con base en el agua.

Los científicos dijeron que la batería podría alimentar un teléfono inteligente durante cinco días o un vehículo eléctrico durante más de 1.000 km con una sola carga.

“Nuestro equipo de investigación ha recibido más de 2,5 millones de dólares (1,72 millones de dólares) en fondos del gobierno y de socios de la industria internacional para probar esta tecnología de baterías en automóviles y redes de suministro a partir de este año, así que estamos entusiasmados”, añadió el equipo de investigación.

En los últimos meses se han anunciado varios proyectos de investigación de baterías de azufre-litio, incluyendo un estudio del Laboratorio Nacional Argonne de los Estados Unidos, uno de la Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación de Singapur y un proyecto del MIT.