¡Por fin! Hallan el compuesto de las baterías de los autos eléctricos que reduce su vida útil

El estudio podría impulsar la creación de baterías de autos eléctricos con mayor vida útil

Si bien las baterías de los autos eléctricos no tienen una vida útil tan corta, los fabricantes están interesados en prolongar su durabilidad debido a que representan un desembolso importante para los usuarios. Por ello, existe un gran afán por descubrir la forma de retrasar su deterioro, tanto por parte de las propias marcas como por la comunidad científica que busca evitar su desecho temprano.

Gracias al trabajo realizado por científicos del Laboratorio Nacional del Pacífico Noroeste (PNNL), la industria está un paso más cerca de su objetivo. Los investigadores descubrieron cuál es la causa real que deriva en el crecimiento de las dendritas y las patillas de una batería de ion-litio, las cuales son responsables del deterioro y la reducción de la vida útil de estos artefactos. Incluso, su aumento de tamaño ha sido relacionado con el riesgo de incendio de las baterías de los autos eléctricos.

De acuerdo con los autores del estudio, las dendritas y las patillas son estructuras diminutas rígidas que parecen árboles, las cuales crecen dentro de una batería de ion-litio como aguja. Aunque podría sonar a que son inofensivas, tienen la capacidad de perforar un componente conocido como separador, cuya función es evitar el contacto entre ánodos y cátodos. Al aumentar la inestabilidad al interior, existe un riesgo mayor de que causen reacciones negativas en la interacción entre el electrolito y el litio. Cuando esto sucede, la batería comienza a fallar y es necesario su reemplazo.

Los científicos advirtieron que el carbonato de etileno acelera el deterioro

¿Dónde está la clave?

Los científicos del centro de estudios señalaron que el compuesto causante del crecimiento y desarrollo de las dendritas en las baterías de autos eléctricos es el carbonato de etileno. Después de realizar algunas pruebas, señalaron como el culpable a este solvente utilizado para mejorar el rendimiento. Las observaciones hechas por los investigadores muestran el crecimiento de estos elementos, además de revelar que la formación de las dendritas arranca cuando los iones de litio se juntan en la parte superficial del ánodo.

Las dendritas aumentan su tamaño conforme se acoplan a su estructura más iones de litio, lo que invariablemente termina por causar un daño interno que impacta en su vida útil. Según los especialistas, la clave podría ser utilizar algún otro compuesto para el electrolito, a fin de dejar de utilizar el carbonato de etileno. Después de poner a prueba algunos compuestos, el que mejor resultados arrojó fue la ciclohexanona. Se trata de una molécula compuesta que logró inhibir el desarrollo de estos elementos.

El equipo de investigadores, liderado por Chongmin Wang, decidió publicar los resultados de su investigación en la revista Nature Nanotechnology. Pese a que se trata de un avance sustancial para aumentar la durabilidad de las baterías de litio, los participantes del estudio explicaron que todavía falta realizar más investigaciones para garantizar el funcionamiento óptimo de la fuente energética. El trabajo estuvo respaldado por la Oficina de Eficiencia Energética del Departamento de Energía de Estados Unidos, así como por la Oficina de Tecnología de Vehículos de Energía Renovable.

Este conocimiento servirá para que los fabricantes de baterías de autos eléctricos profundicen en el uso de otros compuestos que impidan la formación de dendritas y patillas. De esta forma, aumentarán de forma considerable el periodo de reemplazo de dicho componente en esta clase de vehículos.

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