El 9 de marzo en Londres, los investigadores del Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) y el Samsung R&D Institute Japan (SRJ) presentaron un estudio sobre baterías de semiconductores duraderas y de alto rendimiento a Nature Energy, uno de las principales revistas científicas del mundo.
En comparación con las baterías de iones de litio ampliamente utilizadas, que usan electrolitos líquidos, las baterías de estado sólido admiten una mayor densidad de energía, lo que abre la puerta a mayores capacidades, y usan electrolitos sólidos, que son claramente más seguros Sin embargo, los ánodos de metal de litio que se usan con frecuencia en baterías de estado sólido son propensos a desencadenar el crecimiento de dendritas.1 que puede producir efectos secundarios no deseados que reducen la vida útil y la seguridad de una batería.
Para superar estos efectos, los investigadores de Samsung propusieron utilizar, por primera vez, una capa compuesta de plata-carbono (Ag-C) como ánodo. El equipo descubrió que la incorporación de una capa Ag-C en una celda de bolsillo prototipo permitía que la batería admitiera una mayor capacidad, mayor vida útil y seguridad En general aumentó. Con solo 5 µm (micras) de espesor, la capa ultrafina de nanocompuesto Ag-C permitió al equipo reducir el grosor del ánodo y aumentar densidad de energía de hasta 900 Wh / L. Esto también les permitió hacer que su prototipo fuera un 50% más pequeño en volumen que una batería de iones de litio convencional.
Esta prometedora investigación debería ayudar a estimular la expansión de los vehículos eléctricos (VE). El prototipo de celda de bolsillo que el equipo ha desarrollado permitiría a un vehículo eléctrico viajar hasta 800 km con una sola carga y tiene una vida útil de más de 1,000 cargas.
(De izquierda a derecha) Yuichi Aihara, ingeniero principal de SRJ, Yong-Gun Lee, investigador principal y Dongmin Im, maestro de SAIT
Como Dongmin Im, maestro en el Laboratorio de baterías de próxima generación de SAIT y líder del proyecto, explicó: "El producto de este estudio podría ser una tecnología básica para baterías más seguras y más eficientes del futuro. En el futuro, continuaremos desarrollando y refinando los materiales y tecnologías de fabricación de baterías de estado sólido para llevar la innovación de baterías EV al siguiente nivel. "
1 Las dendritas son cristales en forma de aguja que pueden desarrollarse en el ánodo de una batería durante la carga.