Esta innovación duplica la vida útil de las baterías de iones de litio
Un grupo de investigadores, liderado por el profesor Noriyoshi Matsumi del Instituto Avanzado de Ciencias y Tecnologías de Japón (JAIST), ha desarrollado un nuevo ligante basado en ácido poli(vinilfosfónico) (PVPA) para los electrodos de óxido de silicio (SiO) de las baterías de iones de litio. Este ligante innovador promete mejorar la eficiencia electroquímica y la longevidad de las baterías, abriendo las puertas a aplicaciones más amplias, en particular en vehículos eléctricos.
Investigadores han diseñado un ligante eficiente para los electrodos de micro-óxido de silicio (SiO) en baterías de iones de litio, utilizando el ácido poli(vinilfosfónico) (PVPA), lo que mejora el desempeño electroquímico y la durabilidad en comparación con las opciones convencionales.
Crédito: Noriyoshi Matsumi de JAIST
El óxido de silicio, elegido por su costo accesible y su alta capacidad, enfrenta sin embargo desafíos significativos, como una baja conductividad y una expansión importante durante la carga, que limitan su uso. El PVPA, gracias a su fuerte adhesión y durabilidad superior, supera estos obstáculos, permitiendo un uso más eficaz y duradero de SiO como material de ánodo.
El PVPA se diferencia de los ligantes convencionales, como el ácido poliacrílico (PAA) y el polifluoruro de vinilideno (PVDF), por una adhesión más fuerte y una capacidad de descarga casi duplicada después de 200 ciclos, sin exfoliación observable, incluso con la expansión volumétrica significativa del SiO.
La colaboración entre JAIST y Maruzen Petrochemical Company Ltd. ha permitido desarrollar un proceso de producción industrial para el PVPA, con patentes presentadas en Japón y a nivel internacional. Este avance es prometedor para el futuro de los vehículos eléctricos y otras aplicaciones que requieren baterías duraderas y de alta densidad energética, como trenes, barcos y aviones.