CIENCIA DE LOS MATERIALES
Electrodo revolucionario para aumentar la capacidad de las baterías de ión-litio
Los ordenadores portátiles y los automóviles eléctricos podrían tener mayor autonomía si fuera posible aumentar aún más la capacidad de sus baterías de ión-litio. El material del electrodo influye decisivamente en la capacidad de una batería. Hasta ahora, el electrodo negativo normalmente está hecho de grafito, cuyas capas pueden almacenar átomos de litio.
Dar carga a una batería de ión-litio hace que las capas de grafito del electrodo negativo atrapen átomos de litio. Sin embargo, la capacidad del grafito está limitada a un átomo de litio por cada seis átomos de carbono. El silicio podría atrapar hasta diez veces más átomos de litio. Pero, desafortunadamente, se expande mucho durante este proceso, lo cual conduce a problemas por ahora sin solución cuando se le usa en baterías.
Unos científicos en la Universidad Técnica de Múnich en Alemania han desarrollado ahora un material hecho de boro y silicio que podría servir como material de electrodo, lo que abriría una puerta hacia sistemas con mayores capacidades.
De forma similar a los átomos de carbono en el diamante, los átomos de boro y silicio del novedoso borosiliciuro de litio (LiBSi2) están interconectados tetraédricamente. Pero, a diferencia del diamante, además forman canales.
Dar carga a una batería de ión-litio hace que las capas de grafito del electrodo negativo atrapen átomos de litio. Sin embargo, la capacidad del grafito está limitada a un átomo de litio por cada seis átomos de carbono. El silicio podría atrapar hasta diez veces más átomos de litio. Pero, desafortunadamente, se expande mucho durante este proceso, lo cual conduce a problemas por ahora sin solución cuando se le usa en baterías.
Unos científicos en la Universidad Técnica de Múnich en Alemania han desarrollado ahora un material hecho de boro y silicio que podría servir como material de electrodo, lo que abriría una puerta hacia sistemas con mayores capacidades.
De forma similar a los átomos de carbono en el diamante, los átomos de boro y silicio del novedoso borosiliciuro de litio (LiBSi2) están interconectados tetraédricamente. Pero, a diferencia del diamante, además forman canales.
Armazón de borosiliciuro de litio. (Imagen: T. Fässler, M. Zeilinger / TUM)
En el laboratorio de alta presión del Departamento de Química y Bioquímica de la Universidad Estatal de Arizona, Estados Unidos, el equipo de Thomas Fässler y Michael Zeilinger, de la Universidad Técnica de Múnich, hizo que reaccionaran los materiales originales. A una presión de 100.000 atmósferas y temperaturas de unos 900 grados centígrados, se consiguió que arrancara la transformación deseada.
El borosiliciuro de litio es estable al aire y a la humedad, y resiste temperaturas de hasta 800 grados centígrados.
En la investigación también han trabajado especialistas de la Universidad de Augsburgo en Alemania y la de Estocolmo en Suecia.
El borosiliciuro de litio es estable al aire y a la humedad, y resiste temperaturas de hasta 800 grados centígrados.
En la investigación también han trabajado especialistas de la Universidad de Augsburgo en Alemania y la de Estocolmo en Suecia.