Las bater\u00edas de ion de litio recargables poseen el don de la ubicuidad, pues aportan energ\u00eda a tel\u00e9fonos inteligentes, ordenadores port\u00e1tiles, tabletas y, cada vez m\u00e1s, veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Conseguir que esas bater\u00edas sean m\u00e1s ligeras, m\u00e1s peque\u00f1as, m\u00e1s baratas y capaces de cargarse r\u00e1pido, sin por eso sacrificar su rendimiento, es por tanto un gran desaf\u00edo de dise\u00f1o. Para abordar este problema, cient\u00edficos e ingenieros est\u00e1n desarrollando un nuevo material de electrodos que puede almacenar mayor cantidad de litio en el mismo espacio.<\/p>\n\n\n\n
Una soluci\u00f3n prometedora es el uso de materiales de aleaci\u00f3n en el electrodo negativo de una bater\u00eda, tambi\u00e9n conocido como \u00e1nodo. Por ejemplo, un kilo de silicio -que produce un \u00e1nodo de aleaci\u00f3n- puede almacenar la misma cantidad de litio que diez kilos de grafito, que se encuentra en el tipo de intercalaci\u00f3n de los \u00e1nodos actualmente en uso en las bater\u00edas de ion de litio comerciales. Eso quiere decir que reemplazar una con otra puede hacer que el \u00e1nodo sea potencialmente diez veces m\u00e1s ligero y considerablemente m\u00e1s peque\u00f1o.<\/p>\n\n\n\n
A pesar de esta promesa, los \u00e1nodos de aleaci\u00f3n no han sido adoptados de manera generalizada. Eso se debe en parte a que los iones de litio son insertados en las part\u00edculas de silicio de aleaci\u00f3n dentro del \u00e1nodo, esas part\u00edculas empiezan a expandirse y a separarse, lo que resulta en una bater\u00eda que falla tras solo unos ciclos. Reducir el tama\u00f1o de esas part\u00edculas para que posean una escala nanosc\u00f3pica mitiga ese tipo de degradaci\u00f3n, pero los mecanismos que act\u00faan no son del todo entendidos actualmente.<\/p>\n\n\n\n
Ahora, en un estudio publicado en ACS Energy Letters, investigadores de Penn Engineering han revelado el complejo proceso electroqu\u00edmico que ocurre a nanoscala cuando los \u00e1nodos de aleaci\u00f3n se cargan y descargan. Un mejor entendimiento del comportamiento de degradaci\u00f3n que obstruye esta prometedora clase de material de almacenamiento de energ\u00eda puede abrir la puerta a nuevos y m\u00e1s eficientes dise\u00f1os de bater\u00edas.<\/p>\n\n\n\n
Como su nombre sugiere, las bater\u00edas de ion de litio almacenan la energ\u00eda a trav\u00e9s de reacciones electroqu\u00edmicas entre el litio del electrodo positivo, conocido como el c\u00e1todo, y el material en el \u00e1nodo. Cuando los iones de litio entran f\u00edsicamente en el espacio del entramado del \u00e1nodo durante la carga, se pegan a ese material y absorben electrones en el proceso. Descargar la bater\u00eda elimina el litio as\u00ed que el proceso puede ser repetido.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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