Los Científicos descubren un nuevo tipo de sal de litio que mejora el rendimiento de las células de iones de litio

En el futuro, las células de iones de litio y otras aplicaciones dominarán en los vehículos eléctricos, pero los materiales actuales de la batería tienen deficiencias en la seguridad y el rendimiento, lo que dificulta el desarrollo de baterías de alto rendimiento de próxima generación. En particular, el desarrollo de electrolitos plantea un desafío clave para las baterías de mayor potencia aplicables al almacenamiento de energía y las aplicaciones de vehículos.

Un equipo de científicos dirigido por el profesor Doug MacFarlane del Departamento de Química DE LA Universidad de Monash y la doctora Mega Kar, en colaboración con Calix Ltd, ha propuesto una solución alternativa para abordar este desafío.

Desarrollo de sales de litio para paquetes de baterías de iones de litio a gran escala

El profesor MacFarlane dijo: "Actualmente, la sal de litio utilizada en las células de iones de litio es hexafluorofosfato de litio, pero este material tiene riesgos de incendio y seguridad y es tóxico. El riesgo de usar este material se reduce parcialmente en dispositivos portátiles más pequeños. Sin embargo, en paquetes de baterías grandes, como vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía a escala de red al aire libre, los peligros potenciales aumentan enormemente. Además, los planes para baterías de alta tensión y energía también están en marcha, pero no pueden usar hexafluorofosfato ".

En un artículo reciente publicado en la revista Advanced Energy Materials, los químicos describieron un nuevo tipo de sal de litio que puede superar los desafíos del diseño de electrolitos y reemplazar el hexafluorofosfato.

El Dr. Binayak Roy, autor principal e investigador del Departamento de Química DE LA Universidad de Monash, dijo: "Nuestro objetivo es desarrollar una sal de fluoroborato segura que no se vea afectada incluso cuando se expone al aire. El principal desafío de esta nueva sal de fluoroborato es sintetizar la pureza de grado de batería, pero hemos logrado este objetivo a través de la recristalización. Cuando se coloca en una batería de litio con un cátodo de óxido de manganeso de litio, la batería puede circular más de 1000 veces incluso cuando se expone a la atmósfera. Esto es muy raro en comparación con el hexafluorofosfato altamente sensible ".

Las nuevas sales de litio hacen que las células de iones de litio sean muy seguras

Según el Dr. Roy, cuando se combina con nuevos materiales de cátodo en baterías de litio de alto voltaje, el rendimiento de este electrolito supera con creces al de las sales tradicionales. Además, los investigadores también han descubierto que la sal es muy estable en un colector de corriente de aluminio a voltajes más altos, que es exactamente lo que necesita la próxima generación de baterías.

Centro DE FORMACIÓN DE ENERGÍA futura del Australian Research Council (ARC), StorEnergy (www.storenergy.com.au), también participó en esta investigación. StorEnergy es un centro de capacitación en transformación de la industria financiado con fondos federales destinado a capacitar y nutrir a la próxima generación de trabajadores en la industria energética australiana y promover la colaboración entre la industria y la Academia. La Directora de StorEnergy, la profesora Maria Forsyth DE LA Universidad Deakin, dijo: "Esta investigación demuestra muy bien cómo las colaboraciones de investigación financiadas por el Gobierno pueden ayudar a Australia a asumir un papel de liderazgo en la tecnología de baterías seguras de próxima generación".

Esta investigación ayudará a Calix a lograr su objetivo de fabricar a gran escala celdas australianas de iones de litio y lanzar sistemas de almacenamiento de energía a escala de red en Australia.

El Dr. Kar dijo: "En un futuro cercano, Esperamos convertir estos nuevos aniones en sales líquidas no inflamables térmicamente estables, permitiendo que las baterías funcionen a altas temperaturas. En las condiciones climáticas actuales, el diseño de baterías de estas tecnologías seguras y estables es crucial para implementar soluciones energéticas sostenibles a escala de red en Australia ".