Las baterías de litio-oxígeno tienen la densidad de energía teórica más alta de entre todas las químicas de batería conocidas, considerándose una tecnología disruptiva si se pudiera aplicar de forma práctica.
Por ello, investigadores de la Universidad Tecnológica de Sydney han diseñado una molécula para aumentar el rendimiento de las baterías de litio-oxígeno de nueva generación y conseguir que la autonomía de los coches eléctricos sea la misma que la de los vehículos de combustión.
Una nueva vía para desarrollar baterías de litio-oxígeno de alto rendimiento
Por lo general, una batería de litio-oxígeno no acuosa consta de un ánodo de metal de litio separado de un cátodo de oxígeno poroso por un electrolito conductor, y su funcionamiento se basa en la extracción y el recubrimiento de litio en el electrodo negativo y la formación y descomposición en el electrodo positivo.
Sin embargo, enfrenta desafíos como una baja capacidad de descarga, una baja eficiencia energética o la oxidación electroquímica del electrolito y los materiales del cátodo.
El estudio, publicado en la revista Science, muestra cómo tras años de investigación se ha desarrollado una nueva molécula que conseguiría acabar con los problemas de las baterías de litio-oxígeno y hacerlas duraderas, además de con gran densidad energética.
En la investigación se detalla una batería de litio-oxígeno operada a través de un nuevo mecanismo de extinción que se basa en las reacciones químicas directas entre una molécula versátil y el superóxido/Li2O2.
La batería muestra un aumento de 46 veces en la capacidad de descarga, un sobrepotencial de carga bajo de 0,7 V y un ciclo de vida superior a 1.400 ciclos.
La capacidad de carga y descarga es uno de los aspectos más problemáticos a la hora de impulsar nuevas químicas de baterías, por ello se mira a las baterías de estado sólido como la solución definitiva para los coches eléctricos: se descargan rápido para proporcionar la energía necesaria y se cargan igual de rápido.
Este descubrimiento abre una vía para potenciar el rendimiento de las baterías de litio-oxígeno, una tecnología prometedora como forma de almacenar energía y especialmente favorable para la democratización del coche eléctrico si se consigue escalar de forma económica.
