Investigadores de la Universidad de Tohoku han desarrollado un nuevo tipo de electrolito sólido polimérico para baterías de iones de litio que es más seguro que los electrolitos de uso común y mantiene la conductividad del dispositivo.
En un artículo publicado en la revista iScience, los científicos explican que los electrolitos orgánicos como el carbonato de etileno líquido (EC) y sus geles se han utilizado como los electrolitos de iones de litio preferidos debido a su resistencia al voltaje y conductividad iónica. Sin embargo, son muy inflamables.
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Los electrolitos sólidos poliméricos, por otro lado, se consideran más seguros que sus contrapartes EC. Se han propuesto sustancias como el polietilenglicol (PEG) como electrolitos de iones de litio resistentes a los impactos. Sin embargo, los electrolitos de polímeros basados en PEG cristalizan cerca de la temperatura ambiente, lo que resulta en una caída significativa en la conductividad de iones de litio a alrededor de -6 S/cm a temperatura ambiente.
Para resolver este problema, el grupo de Tohoku inventó un nuevo tipo de electrolito sólido polimérico mediante la combinación de una membrana de polímero poroso con poros de varias micras y un electrolito de polímero basado en PEG de polietilenglicol fotorreticulable.
El electrolito sólido polimérico logró una amplia ventana de potencial (4,7 V), una alta conductividad de iones de litio en la clase -4 S/cm, que es equivalente a un líquido y suficiente para uso práctico y un alto número de transferencia de iones de litio (0.39).
Los iones de litio que se transfieren en el electrolito se mueven en varias direcciones debido a la difusión natural. La distancia es de varios µm a µm y no siempre se mueve linealmente entre electrodos, lo cual es una de las razones de la disminución de la conductividad iónica. Pero el nuevo estudio mostró que el rendimiento de los electrolitos de polímeros sólidos basados en PEG fotorreticulados mejoró al componerlos con membranas porosas de tamaño micrométrico.
Según los investigadores, el electrolito sólido polimérico no solo mostró un alto rendimiento, sino que también se espera que sea eficaz para impedir la formación de dendritas de litio , que pueden provocar cortocircuitos. .
