Las baterías de ion de litio son ampliamente utilizadas en smartphones, ordenadores portátiles, vehículos eléctricos y otros dispositivos electrónicos debido a su alta densidad de energía y su capacidad de recarga. Sin embargo, estas baterías tienden a degradarse con el tiempo, lo que limita su vida útil y su rendimiento. El nuevo algoritmo de carga, que optimiza la forma en que se suministra la energía a las baterías, podría abordar este problema y prolongar significativamente su vida útil.
Las baterías de ion-litio son una solución efectiva y práctica para el almacenamiento y suministro de energía eléctrica en muchos dispositivos tecnológicos y vehículos eléctricos. Sin embargo, con el tiempo, su capacidad se reduce debido a diversos factores físicos y químicos. En un esfuerzo por superar estas limitaciones, un equipo de investigadores europeos del Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) y la Universidad Humboldt de Berlín ha desarrollado un nuevo método de carga que promete extender significativamente la vida útil de estas baterías.
El estudio realizado se centró en modificar la forma en que la carga es entregada a los materiales del electrolito de las baterías. Tradicionalmente, las baterías se cargan utilizando un método de corriente constante (CC), que, aunque efectivo, resulta en un engrosamiento de la interfaz del electrolito sólido (SEI) y la formación de grietas en los materiales del electrodo. Estos problemas contribuyen a una pérdida significativa de capacidad.
Los investigadores introdujeron un protocolo de carga basado en corriente pulsada (PC), observando que, bajo este nuevo régimen, la interfaz SEI era considerablemente más delgada y los materiales del electrodo experimentaban menos cambios estructurales. Este método no solo mejora la distribución homogénea de los iones de litio en el grafito, reduciendo el estrés mecánico y las grietas en las partículas de grafito, sino que también ayuda a suprimir la degradación estructural en el cátodo NMC532.
Los experimentos, llevados a cabo en dos de las principales instalaciones europeas de sincrotrón, BESSY II y PETRA III, revelaron que la carga PC puede duplicar la vida útil de las baterías de ion-litio comerciales, manteniendo hasta el 80% de su capacidad inicial. El estudio demuestra que la pulsación de alta frecuencia con corriente de onda cuadrada produce los mejores resultados.
