Lo han descubierto en la Universidad Queen Mary de Londres y entre los responsables del hallazgo se cuentan investigadores británicos y estadounidenses. Su coordinador es el doctor Xuekun Lu y, tras meses de trabajo, han logrado descubrir un mecanismo que evita que las baterías eléctricas de los automóviles queden recubiertas de litio durante los procesos de carga rápida. Este fenómeno, que se produce cuando los iones de litio se acumulan en el electrodo negativo de la batería en lugar de intercalarse en él, implica la formación de una capa de litio metálico que crece con cada carga, puede dañar la batería, acortar su vida útil y causar cortocircuitos que podrían llegar a provocar incendios y explosiones. Un desastre, sin duda.
Litación
Según el doctor Xuekun Lu, esta circunstancia puede evitarse si se optimiza la microestructura del electrodo negativo de la batería, que está fabricado en grafito. Para lograrlo, es necesario un ajuste fino de las partículas que forman el electrodo para conseguir una reacción homogénea y reducir la saturación local de litio hasta suprimir la deposición de este sobre el electrodo que nos ocupa. “Nuestra investigación ha revelado que los mecanismos de litiación de las partículas de grafito varían en distintas condiciones, dependiendo de su morfología superficial, tamaño, forma y orientación. Esto afecta en gran medida a la distribución del litio y a la propensión a la litiación”, afirma el Dr. Lu.
Con modelos 3D
Durante el estudio, el equipo ha empleado un modelo de batería en 3D que permitía captar cuándo y dónde se inicia el proceso de litiación y a qué velocidad crece. El estudio aporta nuevos conocimientos para desarrollar protocolos de carga rápida al mejorar la comprensión de los procesos físicos de redistribución del litio dentro de las partículas de grafito.