Los investigadores afirman que dejar las baterías “durmiendo” puede duplicar la autonomía

Las baterías de metal de litio podrían duplicar la autonomía de los vehículos eléctricos, pero las baterías actuales se degradan rápidamente durante el funcionamiento. Los investigadores de Stanford han descubierto que es posible mejorar la duración de la batería simplemente dejándola reposar durante varias horas cuando está completamente descargada. ¿Intrigado? Entendamos este descubrimiento.

Si la batería duerme, proporcionará una autonomía de más de 1000 km.
Los vehículos eléctricos de próxima generación podrían funcionar con baterías de metal litio que recorrerán entre 800 y 1.000 kilómetros con una sola carga. El doble de autonomía que las baterías convencionales de iones de litio. de los vehículos eléctricos actuales.
Pero la tecnología de metal de litio tiene serios inconvenientes: la batería pierde rápidamente su capacidad de almacenar energía después de relativamente pocos ciclos de carga y descarga, lo cual es muy poco práctico para los conductores que esperan que los autos eléctricos recargables funcionen durante años.
Tecnología de metal litio vs.  tecnología de iones de litio
Este sencillo enfoque, documentado en un estudio publicado el 7 de febrero en la revista Nature, no sólo restaura la capacidad de la batería sino que también mejora su rendimiento general.
Buscábamos la forma más fácil, económica y rápida de mejorar la vida útil del ciclo del metal de litio.
Explicó Wenbo Zhang, coautor principal del estudio y estudiante de doctorado en ciencia e ingeniería de materiales en Stanford.
A diferencia de las baterías de iones de litio convencionales, que utilizan un ánodo de grafito y un cátodo de óxido metálico de litio, las baterías de metal litio reemplazan el grafito con metal litio electrodepositado.  Esta modificación les permite almacenar el doble de energía en el mismo espacio y tener un tercio más de energía por kilogramo.
El problema de la degradación y la solución de dejar dormir la batería
El ciclo continuo de carga-descarga provoca que las baterías de metal litio pierdan rápidamente su capacidad de almacenar energía, debido a la formación de "litio muerto" aislado en la matriz SEI (interfaz sólido-electrolito), un grave problema para su uso práctico en vehículos eléctricos. .
La investigación reveló que Dejar la batería en reposo en estado descargado disuelve parte de la matriz SEI, permitiendo que el "litio muerto" se vuelva a unir al ánodo.  Este proceso revierte la pérdida de capacidad y extiende la vida útil de la batería, un avance que se puede implementar reprogramando el software de administración de la batería sin costo adicional.
Una pieza aislada de litio del tamaño de una micra queda atrapada en la matriz de la interfase electrolítica sólida (SEI) cuando se descarga una batería de metal litio.  Imágenes centrales: La matriz se disuelve cuando la batería está en reposo, permitiendo que el litio aislado se vuelva a conectar al ánodo durante la carga.  Derecha: se forma una nueva matriz SEI durante el próximo ciclo de descarga.  (Crédito de la imagen: Wenbo Zhang/Universidad de Stanford)
Aplicaciones prácticas
La viabilidad de esta solución en condiciones reales de conducción es alta, teniendo en cuenta que el conductor medio pasa alrededor de una hora al día al volante.  Este enfoque, que no requiere costosas técnicas de fabricación ni nuevos materiales, podría mejorar significativamente la vida útil de los vehículos eléctricos equipados con baterías de metal litio.
El descubrimiento de Stanford ofrece una perspectiva optimista para la adaptación comercial de baterías de metal de litio en vehículos eléctricos. prometiendo duplicar su autonomía y resolver el problema de la rápida degradación.  Este descubrimiento representa un paso significativo hacia la sostenibilidad en el transporte, marcando un hito importante en la evolución de los vehículos eléctricos.