batería iónica de litio

La batería iónica de litio se ha convertido en un componente indispensable en una gran variedad de dispositivos y vehículos, desde ordenadores portátiles y teléfonos móviles hasta coches híbridos y eléctricos. Sus ventajas van desde su alta densidad energética, recargabilidad y ligereza (hasta 70% más ligeras que las baterías de plomo-ácido); mayor seguridad sin producir subproductos tóxicos como las baterías de plomo-ácido; además no producen subproductos tóxicos como las baterías de plomo-ácido; por eso sus fabricantes trabajan incansablemente para desarrollar mejores materiales de cátodo/ánodo, electrolitos sólidos que garanticen baterías de alta capacidad para un uso seguro dentro de las baterías... ¡sólo para mantener estas ventajas!

Entre las innovaciones más recientes se encuentra una batería de litio iónica que utiliza poli(líquido iónico) como electrolito en lugar de disolventes orgánicos volátiles como el cobalto de las actuales LIB. Este revolucionario desarrollo promete mayores densidades energéticas a menor coste, con una menor dependencia de metales caros y problemáticos como el cobalto que se encuentra en las actuales LIB.

Las baterías iónicas de litio constan de ánodo, cátodo, separador y electrolito; el ánodo almacena iones de litio mientras que el cátodo actúa como espacio de almacenamiento de electrones; por su parte, un separador bloquea el flujo de electrones dentro de la batería. Por último, un electrolito transporta los iones de litio cargados positivamente entre el ánodo y el cátodo durante la descarga y de vuelta al ánodo durante la carga a través de procesos de intercalación/desintercalación que tienen lugar simultáneamente - este proceso se conoce como intercalación/desintercalación en términos técnicos.

Un ánodo compuesto normalmente de material de grafito se combina con un cátodo de sulfuros o nitruros metálicos no inflamables para almacenar iones de litio mediante intercalación, donde se incrustan físicamente entre capas 2D de carbono que componen el grafito a granel, con fines de almacenamiento. La descarga de la célula implica un ánodo que experimenta una semirreacción de oxidación que libera iones de litio positivos al tiempo que crea electrones cargados negativamente a través de un circuito externo; durante la descarga, el ánodo experimenta una semirreacción de oxidación que produce iones de litio positivos, mientras que los electrones cargados negativamente son transportados a través de un circuito externo hasta el cátodo, donde tiene lugar la semirreacción de reducción y la corriente eléctrica fluye a través del circuito externo.

Hay muchos tipos, como la batería de iones de litio de 72v, la batería de litio de 12 voltios y 20ah o la batería de litio de 20ah. Las reacciones de oxidación-reducción deben tener lugar a temperatura y condiciones óptimas; de lo contrario, los cambios estructurales significativos podrían reducir significativamente la capacidad de la batería y disminuir su ciclabilidad (la medida de cuántas cargas y descargas puede soportar una batería antes de que su capacidad comience a disminuir), lo que podría aumentar la presión interna de la celda y suponer una amenaza para la seguridad de dispositivos móviles como tabletas y teléfonos inteligentes.