Las baterías de iones de litio de próxima generación no explotarán

“Hemos diseñado la primera batería que se puede apagar y reactivar mediante ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento sin comprometer el rendimiento”, dijo Zhenan Bao, profesor de ingeniería química y uno de los investigadores del estudio, en un declaración.

Todos sabemos que un golpe fuerte, un cortocircuito o incluso una sobrecarga pueden provocar que una batería de iones de litio se sobrecaliente. A unos 300 grados Fahrenheit, el gel de electrolito que transporta partículas entre los dos electrodos de una batería de iones de litio estándar puede encenderse y entonces explota la dinamita.

Los diseñadores han probado adiciones retardantes de llama al electrolito y cosas tan simples como un sistema de advertencia de batería (también creado por un ingeniero de Stanford, allá por 2014). El problema fue que esas soluciones fueron únicas. "Estas técnicas son irreversibles, por lo que la masa ya no funciona después de sobrecalentarse". Explicó el coautor Yi Cui.

OK tal vez portátiles No se han volado piernas en los últimos años, pero las "patinetas flotantes" han aparecido en las noticias como un peligro de incendio con tanta frecuencia que ni siquiera están permitidas en las principales aerolíneas. La nueva capa de plástico rellena de níquel fue diseñada para evitar que las baterías se incendien. Una batería nueva con esta superposición se apagará cuando se sobrecaliente, evitando la combustión.

El experimento implicó recubrir las partículas de níquel con grafeno y un átomo de carbono y luego incrustarlas en polietileno elástico. “Para conducir la electricidad, las partículas puntiagudas [de níquel] tienen que tocarse físicamente entre sí. Pero durante la expansión térmica, el polietileno se estira. Esto hace que las partículas se separen, haciendo que la película no sea conductora, por lo que la electricidad ya no puede fluir a través de la batería”.

Los investigadores utilizaron una pistola de aire caliente para aumentar la temperatura, y cada vez que la batería respondía como debía: una vez que la batería alcanzaba unos 160 grados, la película se expandía y apagaba la batería. Cuando la batería se enfrió, las partículas volvieron a entrar en contacto y la batería comenzó a funcionar nuevamente. "Incluso podemos ajustar la temperatura hacia arriba o hacia abajo dependiendo de cuántas partículas coloquemos o qué tipo de materiales poliméricos elegimos", dijo Bao. "Es posible que deseemos que la batería se apague a 50 grados Celsius [aproximadamente 120 grados Fahrenheit] o 100 C [aproximadamente 210 F]".

Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC y el Instituto Precourt de Energía en Stanford apoyó esta investigación. El equipo publicó los resultados en Energía de la naturaleza. Los fabricantes de “hoverboards” deberían dar las gracias, aunque pasará un tiempo antes de que esta tecnología llegue a los consumidores.

Recomendaciones de los editores

• La batería segura de grafeno no estallará inesperadamente en llamas como la de iones de litio
• El MIT descubre que puede llevar mucho tiempo hasta que los vehículos eléctricos sean tan asequibles como se desea
• Décadas después, los inventores de la batería de iones de litio ganan el Premio Nobel de Química
• Estas baterías inteligentes se recargan en menos de 2 horas y duran más que las de iones de litio estándar
• La caminata espacial es un éxito mientras los astronautas actualizan las baterías de la ISS

Mejora tu estilo de vidaDigital Trends ayuda a los lectores a mantenerse al tanto del vertiginoso mundo de la tecnología con las últimas noticias, reseñas divertidas de productos, editoriales interesantes y adelantos únicos.