Científicos crean una batería que se repara sola y dura más

Es la gran asignatura pendiente de la electrónica: crear baterías que duren más, mucho mas. Científicos se han inspirado ahora en la biología para dar un paso hacia ese objetivo. Han creado una batería de ion de litio con electrodos de silicio capaces de repararse a sí mismos las grietas que surgen en su superficie tras el uso. El resultado: una mayor duración que las baterías convencionales.

“La capacidad de auto-curarse es muy importante para la supervivencia y longevidad de las plantas y animales. Queremos incorporar ese aspecto a las baterías de ion de litio para que también duren más“, ha explicado Chao Wang, de la Universidad de Stanford que, junto a investigadores de la Universidad Tsinghua de Pekín, han logrado el avance. Sus resultados se publican ahora en la revista Nature Chemistry.

El problema de las baterías de ion de litio que llevan los smartphones, por ejemplo, lo conocemos todos: la carga se acaba muy pronto y con el paso de los años la batería se deteriora. Hasta ahora varios investigadores habían probado a utilizar silicio para el cátodo de la batería con el objetivo de almacenar más energía y los resultados habían sido buenos. Pero hay un problema: cada vez que la batería se carga y descarga, el silicio se hincha hasta 300 veces su tamaño, para luego volver a su estado original. Ese aumento y disminución constante acaba creando grietas en el silicio que hacen la batería inservible al poco tiempo.

Lo que los investigadores de Stanford y Tsinghua han creado ahora es un polímero que recubre el cátodo de silicio. Alterando algunos enlaces químicos del polímero, este se expande cuando aumenta el tamaño del silicio, pero se vuelve a unir de forma compacta al reducirse el tamaño del cátodo, recubriendo de paso las grietas del mismo. En la imagen debajo, publicada en Nature, se puede ver como el polímero ha ayudado a recubrir parte de las grietas (imagen de la derecha):

¿Resultados? Los electrodos (cátodos) de silicio recubiertos con este polímero aguantaron 10 veces más que los convencionales. Según los investigadoras, las grietas se reparan de forma automática a las pocas horas de aparecer. Eso permite almacenar energía durante más tiempo. Lo malo: es de momento solo un avance de laboratorio. Ahora mismo estos electrodos solo aguantan 100 ciclos de carga-descarga, muy lejos todavía de los 500 ciclos que esperan conseguir para baterías en smartphones, o 3.000 para baterías de coches eléctricos. Aún así, un gran primer paso. [Nature vía Forbes]

Foto: Janaka Dharmasena/Shutterstock

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