Según los últimos hallazgos, la creencia común de cómo funciona una batería de iones de litio es incorrecta
Los científicos finalmente han revelado el misterio detrás de por qué la batería de los teléfonos inteligentes pierden considerablemente la retención de carga después de un año de uso.
Según los últimos hallazgos, la creencia común de cómo funciona una batería de iones de litio es incorrecta.
En lugar de partículas cargadas que fluyen en una dirección única y uniforme dentro de la batería, se mueven hacia adelante y hacia atrás en un patrón aleatorio de movimiento.
Según los investigadores, este conocimiento podría usarse para crear baterías que duren más y mantengan su carga sin dañar la vida útil de la célula.
Esto podría tener aplicaciones para el despliegue masivo de vehículos eléctricos y mejorar la vida útil de miles de millones de dispositivos en todo el mundo, señalaron los científicos.
El estudio de avance provino de investigadores de la Universidad de Stanford, el MIT y la Universidad de Bath, quienes descubrieron que la comprensión de cómo funciona una batería de iones de litio, del tipo que alimenta los dispositivos, es incorrecta.
Se sabe que las partículas cargadas fluyen entre un electrodo positivo a un electrodo negativo a través de un material (electrolito) y este movimiento crea una carga.
Sin embargo, anteriormente se creía que el litio era anisotrópico, una propiedad que significa que fluye en una sola dirección, con las partículas en una única ruta uniforme a través de la batería.
Sin embargo, ahora se ha descubierto que la realidad es muy diferente y las partículas, conocidas como iones, en realidad disminuyen y fluyen hacia adelante y hacia atrás a través del electrolito.
Esto puede crear bolsillos aleatorios de iones densamente agrupados dentro de la célula, que crean grandes cantidades de calor y dañan la vida útil de la batería.
Como resultado, la batería pierde la capacidad de mantener una carga y con frecuencia nos encontramos confiando en cargadores portátiles.
William Chueh, un profesor asistente en Stanford, dijo: “Usamos rayos X muy potentes de un acelerador, y estamos usando estos rayos X para observar estas nanopartículas individuales.
“Nuestra expectativa original era que el litio se mueve solo en ciertas direcciones. De hecho, vimos cómo el litio se movía en la dirección en que se supone que no debe moverse”.
La investigación utilizó las instalaciones del SLAC National Accelerator Lab en Stanford, lo que permitió al equipo de científicos observar las baterías a nanoescala.
El Dr. Chueh explicó que las teorías anteriores no explican cómo el líquido interactúa con el sólido. “Algo así como en el espacio, pensamos en cómo se comporta la partícula en el vacío”, dijo. “Pero una batería no funciona en el vacío; funciona en un líquido”.
El equipo cree que será capaz de corregir esta falla alterando la ruta de transporte para permitir baterías más duraderas en el futuro.
Con información de Daily Mail
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