Nou enfocament d'enginyeria per la Next-gen de bateries.

Es poden fer bateries molt més duradores, més ràpides de càrregar i més segures per les tecnologies basades en liti-metall, segons ha publicat recentment s'ha Nature Energy el Penn State Research.

https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/csz/
news/800/2018/1-nextgenbatte.jpg

Els investigadors van desenvolupar una esponja polimèrica tridimensional i reticulada que s'uneix a la planxa metàl·lica d'un ànode de la bateria.

Aquest projecte té com a objectiu desenvolupar la pròxima generació de bateries metàl·liques. El liti metall s'ha provat en bateries durant dècades, però hi ha alguns problemes fonamentals que no fomenten la seva evolució.

Sota una tensió addicional, com és el cas emprat en els mètodes de càrrega ràpida desitjats en vehicles elèctrics, les bateries d'ions de liti (Li) són vulnerables a formacions dendrítiques de creixement similar a les d'agulles que poden reduir la vida útil  i provocar problemes de seguretat, com ara incendis o explosions.

Aquest enfocament es basa  en utilitzar un polímer a la interfície del Li-metall. El material actua com una esponja porosa que no només ajuda a la transferència iònica, sinó que també inhibeix el deteriorament.

https://images.hgmsites.net/med/flat-lithium-ion-battery-back-for-next-generation-mercedes-benz-electric-cars_100556248_m.jpg

Això va permetre que la planxa metàl·lica estigui lliure de dendrites, fins i tot a baixes temperatures i condicions de càrrega ràpida.

Wang, membre del professorat afiliat als Penn State Institutes of Energy and the Environment, també pertany al Centre de Tecnologia d'Emmagatzematge i Energia de la Bateria, un important institut de recerca en emmagatzematge d'energia.

La col·laboració va ajudar a impulsar aquest document de manera que, va permetre examinar els diferents aspectes d'aquest problema, des de les perspectives d'enginyeria de materials, enginyeria química,  i enginyeria mecànica.

https://d2t6ms4cjod3h9.cloudfront.net/wp-content/uploads/2012/09/A123-Grid-Storage-550x283.jpg

En aquest treball col·laboratiu, el grup Long-Qing Chen del Departament de Ciència i Enginyeria de Materials van realitzar treballs de modelització per entendre la millora dels ànodes de metall de Li.

Les aplicacions pràctiques d'aquest treball podrien permetre que les tecnologies de bateries metàl·liques més potents i estables s'integrin en la vida quotidiana, segons els investigadors.

En un vehicle elèctric, podria augmentar el rang d'autonomia, també podria fer que els telèfons intel·ligents tinguin una vida útil més llarga.

Pel que fa al futur, l'equip explorarà les aplicacions pràctiques en una cel·la de bateria de gran format per demostrar els seus avantatges i la seva viabilitat.

Es vol impulsar aquestes tecnologies cap endavant. Amb aquest treball, es podrà duplicar el cicle de vida d'aquestes bateries de metall de Li.

Font: Pennsylvania State University