Investigadores surcoreanos han presentado un avance significativo que podr\u00eda aumentar significativamente la autonom\u00eda de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos y reducir las preocupaciones sobre el rendimiento de las bater\u00edas en climas fr\u00edos. Su estudio describe una bater\u00eda de metal de litio sin \u00e1nodo que casi duplica la densidad energ\u00e9tica sin aumentar el tama\u00f1o del paquete de bater\u00edas. Este avance es fruto de la colaboraci\u00f3n entre POSTECH, KAIST y la Universidad de Gyeongsang. Los investigadores creen que este enfoque podr\u00eda influir en el dise\u00f1o futuro de bater\u00edas para veh\u00edculos el\u00e9ctricos.
El equipo, dirigido por la profesora Soojin Park y el Dr. Dong-Yeob Han, logr\u00f3 una densidad energ\u00e9tica volum\u00e9trica de 1270 Wh\/L, casi el doble de los aproximadamente 650 Wh\/L que alcanzan las bater\u00edas de iones de litio actuales en veh\u00edculos el\u00e9ctricos. La principal ventaja es la eliminaci\u00f3n del \u00e1nodo de grafito. Durante la carga, los iones de litio del c\u00e1todo se depositan directamente sobre el colector de cobre, liberando espacio interno y permitiendo que se almacene m\u00e1s material activo en el mismo volumen.
Sin embargo, las bater\u00edas sin \u00e1nodo presentan un desaf\u00edo t\u00e9cnico. Una carga de litio desigual puede provocar la formaci\u00f3n de dendritas, que pueden perforar las capas internas y causar cortocircuitos. Adem\u00e1s, los ciclos repetidos de carga y descarga da\u00f1an la superficie del litio y acortan la vida \u00fatil de la celda.
Para superar estos problemas, los investigadores utilizaron una combinaci\u00f3n de Host Reversible (RH) y Electrolito Dise\u00f1ado (DEL). El RH es una estructura polim\u00e9rica con nanopart\u00edculas de plata que dirige la carga uniforme de litio. El DEL crea una capa protectora estable de Li\u2082O y Li\u2083N que previene la formaci\u00f3n de dendritas y permite el movimiento r\u00e1pido de iones.
La combinaci\u00f3n de RH y DEL garantiz\u00f3 un funcionamiento estable incluso en condiciones exigentes. Con 4,6 mAh\/cm\u00b2 y 2,3 mA\/cm\u00b2, la celda mantuvo una capacidad inicial de 81,9 % tras 100 ciclos y alcanz\u00f3 una eficiencia colombiana de 99,6 %. Estas propiedades permitieron una densidad energ\u00e9tica r\u00e9cord de 1270 Wh\/L.
La tecnolog\u00eda tambi\u00e9n se ha probado en celdas tipo bolsa, similares a las que se usan en veh\u00edculos el\u00e9ctricos, y ha funcionado de manera estable incluso con muy poco electrolito, lo que sugiere bater\u00edas m\u00e1s livianas, una fabricaci\u00f3n m\u00e1s sencilla y una mejor viabilidad comercial.<\/p>\n