Un equipo de investigadores afiliados a múltiples instituciones en China aumentó la velocidad de carga de una batería de iones de litio al agregar un recubrimiento de cobre y nanocables a su ánodo para mejorar el pedido. Su estudio se publica en la revista Science Advances.
Los analistas de la industria han sugerido que una de las características que frena el cambio generalizado de los vehículos que funcionan con gasolina a los que funcionan con baterías es el tiempo que lleva recargar la batería. Se ha descubierto que un vehículo Tesla, por ejemplo, tarda casi una hora en cargar su batería del 40% al 80%. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han investigado uno de los principales obstáculos para una carga más rápida y han modificado una batería para resolver el problema.
Uno de los principales obstáculos para acelerar la carga es el ánodo de la batería. La mayoría están hechos de grafito y están construidos en una suspensión no ordenada, que según los investigadores, no es un medio eficiente de pasar la corriente. También señalan que, además de la forma en que se alinean los materiales, existe la cuestión del tamaño del espacio entre ellos.
Para superar este problema, primero ejecutaron modelos teóricos a nivel de partículas para optimizar las distribuciones espaciales de partículas de diferentes tamaños y la porosidad de los electrodos. Luego tomaron lo que aprendieron de los modelos para realizar cambios en un ánodo de grafito estándar. Lo recubrieron con cobre y luego agregaron nanocables de cobre a la suspensión. Luego calentaron y luego enfriaron el ánodo, lo que comprimió la suspensión en un material más ordenado.
Fijaron el ánodo a una batería de iones de litio estándar y luego midieron la cantidad de tiempo que tardó en cargarse. Descubrieron que podían cargar la batería al 60 % en solo 5,6 minutos (frente al 40 % de una batería de control sin alteraciones) y al 80 % en solo 11,4 minutos. No probaron cuánto tardaría en cargarse al 100 % porque no se recomienda hacerlo para este tipo de baterías. Los investigadores no revelaron si habían desarrollado estimaciones de cuánto agregaría el cobre a los ánodos al precio de las baterías.
Fuente: Tech Xplore.
