Los investigadores de Samsung han encontrado una manera de hacer el silicio más viable para las futuras baterías de iones de litio.
PCWorld | Ian Paul
Seamos realistas: las baterías actuales apestan. La única razón por la cual la energía de una batería está mejorando es porque todo lo demás en nuestros dispositivos se hace cada vez pequeño. Eso permite a los fabricantes hacer más espacio para la fuente de alimentación sin tener que mejorar nada más que la eficiencia del software.
Sin embargo, esta situación puede cambiar pronto. Un equipo de investigadores, que incluye en su mayoría a cientificos afiliados a Samsung, afirman que han encontrado una manera de hacer que las baterías de iones de litio de última generación tengan más energía que las baterías actuales, incluso después de 200 ciclos de descarga. El grupo ha publicado recientemente sus hallazgos en la revista Nature.
La clave para las nuevas baterías es el silicio, que es un gran material para ánodos (electrodos a través del cual fluye la corriente eléctrica de una batería), ya que puede mantener una carga más grande que los ánodos de grafito. Los científicos han estado hablando de ánodos de silicio durante años, y algunas baterías de li-ion ya están utilizando silicio debido a su mayor capacidad.
El problema es que cuando se carga una batería de li-ion, tienes que insertar el litio en el silicio. Eso hace que el ánodo se amplíe hasta un 400 por ciento, según Nexeon, una compañía que también trabaja en ánodos basados en silicio.
El silicio se contrae de nuevo a su estado normal una vez que la batería se descargue, pero necesita proporcionar más espacio en la batería para permitir el aumento en volumen del silicio en cada carga. Además, la expansión y la contracción repetida causa que el silicio pse rompa con el tiempo. Una vez eso ocurra, el material pierde conductividad y la batería está terminada; y en un período de tiempo mucho más corto que la tecnología Li-ion actual.
Para darle la vuelta al problema de la ampliación, los investigadores de Samsung dicen que es posible tomar el silicio y hacer crecer grafeno sin carburo sobre él como un revestimiento. Este revestimiento ayuda a contrarrestar la expansión, y mantiene el silicio intacto durante un período de tiempo más largo. Esto significa que se puede terminar con una batería más pequeña con una capacidad superior a la de la tecnología actual, como reportó por primera vez PC Perspective.
El impacto en usted en casa: El documento financiado por Samsung hace que la tecnología suene prometedora. Los autores afirman que los revestimientos de ánodos de silicio de grafeno permiten densidades que son 1.8 veces mayores a la de las baterías Li-ion actuales en su primera carga de carga. Por la 200va carga, los ánodos siguen manteniendo 1.5 veces más densidad de energía volumétrica de lo que tenemos ahora.
Eso sí, no cuente con ver una batería de Samsung como esta en algún momento pronto. Por ahora, esto es sólo un trabajo de investigación, pero los autores del artículo están esperanzados en esta nueva técnica “puede servir como prototipo en el avance de los ánodos de silicio a la tecnología comercialmente viable.”