En los últimos años, las baterías de iones de litio han surgido como una tecnología vital en la transición hacia fuentes de energía renovables y vehículos eléctricos (EV). La demanda cada vez mayor de baterías más eficientes y asequibles ha provocado desarrollos significativos en el campo. Este año, los expertos predicen varios avances que podrían revolucionar las capacidades de las baterías de iones de litio.
Un avance notable para vigilar es el desarrollo de baterías de estado sólido. A diferencia de las baterías tradicionales de iones de litio que utilizan electrolitos líquidos, las baterías de estado sólido emplean materiales sólidos o cerámicas como electrolitos. Esta innovación no solo aumenta la densidad de energía, lo que puede extender el rango de EV, sino que también reduce el tiempo de carga y mejora la seguridad al minimizar el riesgo de incendio. Empresas prominentes como Quantumscape se centran en baterías de litio de litio en estado sólido, con el objetivo de integrarlas en vehículos ya en 2025 [1].
Si bien las baterías de estado sólido son muy prometedoras, los investigadores también están explorando químicas alternativas para abordar las preocupaciones sobre la disponibilidad de materiales clave de la batería como el cobalto y el litio. La búsqueda de opciones más baratas y más sostenibles continúa impulsando la innovación. Además, las instituciones académicas y las empresas en todo el mundo están trabajando diligentemente para mejorar el rendimiento de la batería, aumentar la capacidad, acelerar las velocidades de carga y reducir los costos de fabricación [1].
Los esfuerzos para optimizar las baterías de iones de litio se extienden más allá de los vehículos eléctricos. Estas baterías están encontrando aplicaciones en el almacenamiento de electricidad a nivel de red, lo que permite una mejor integración de fuentes de energía renovables intermitentes como la energía solar y eólica. Al aprovechar las baterías de iones de litio para el almacenamiento de la red, la estabilidad y la confiabilidad de los sistemas de energía renovable mejoran significativamente [1].
En un avance reciente, los científicos del Laboratorio Nacional de Lawrence Berkeley han desarrollado un recubrimiento de polímeros conductores conocido como HOS-PFM. Este recubrimiento permite baterías de iones de litio más duraderas y más potentes para vehículos eléctricos. HOS-PFM lleva a cabo simultáneamente tanto electrones como iones, mejorar la estabilidad de la batería, las tasas de carga/descarga y la vida útil general. También sirve como adhesivo, que potencialmente extiende la vida útil promedio de las baterías de iones de litio de 10 a 15 años. Además, el recubrimiento ha mostrado un rendimiento excepcional cuando se aplica a electrodos de silicio y aluminio, mitigando su degradación y manteniendo una alta capacidad de batería en múltiples ciclos. Estos hallazgos tienen la promesa de aumentar significativamente la densidad de energía de las baterías de iones de litio, lo que las hace más asequibles y accesibles para los vehículos eléctricos [3].
A medida que el mundo se esfuerza por reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y la transición a un futuro sostenible, los avances en la tecnología de baterías de iones de litio juegan un papel fundamental. Los continuos esfuerzos de investigación y desarrollo están impulsando la industria hacia adelante, llevándonos más cerca de soluciones de baterías más eficientes, asequibles y ecológicas. Con avances en baterías de estado sólido, químicas alternativas y recubrimientos como HOS-PFM, el potencial de adopción generalizada de vehículos eléctricos y almacenamiento de energía a nivel de red se vuelve cada vez más factible.
Tiempo de publicación: julio 25-2023
