Científicos surcoreanos diseñan una batería para coches eléctricos más ligera y con mayor autonomía
Investigadores del KAIST, en Corea del Sur, han utilizado una técnica propia de la fabricación de chips para crear baterías de litio metálico sin ánodo que almacenan más energía en menos espacio y peso, lo que podría permitir a los vehículos eléctricos recorrer más distancia con una sola carga.
Un equipo dirigido por los profesores Jinwoo Lee y Hee-Tae Jung, del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST), en colaboración con investigadores de la Universidad Nacional de Kyungpook y del National NanoFab Center, ha anunciado un avance prometedor en el diseño de baterías para vehículos eléctricos. La innovación se centra en una arquitectura sin ánodo: al eliminar el ánodo convencional de grafito, la batería resulta más ligera y compacta, lo que deja espacio libre para una mayor densidad energética. El problema de siempre con los diseños sin ánodo es que el litio metálico se deposita de forma irregular durante la carga, formando crecimientos destructivos en forma de aguja llamados dendritas, que reducen la vida útil de la batería. El equipo del KAIST abordó este problema estructurando la lámina de cobre del colector de corriente con estructuras tubulares microscópicas —cada una de unos 300 nanómetros de ancho y 150 nanómetros de alto— mediante litografía por pulverización secundaria (SSL, por sus siglas en inglés), una técnica de precisión tomada de la fabricación de semiconductores. La superficie estructurada ofrece aproximadamente cuatro veces el área de depósito de una lámina de cobre plana, lo que favorece que el litio se asiente de manera más uniforme. Los investigadores también aplicaron un recubrimiento ultrafino de MXeno de 10 nanómetros que actúa como imprimación, favoreciendo la formación de una capa protectora estable y rica en fluoruro de litio durante el funcionamiento de la batería. En conjunto, estas características hacen que el litio se deposite de forma uniforme y frenan el crecimiento de dendritas, prolongando la vida útil de la batería sin aumentar de forma significativa su tamaño ni su peso. Las y los primeros coautores del estudio son los investigadores del KAIST Eunji Kim, Hyunju Jung y Jinuk Kim. Los resultados se publicaron en línea el 1 de septiembre en la revista internacional Advanced Functional Materials.
