Una de las principales razones por las que algunas baterías funcionan mal es porque el litio que contienen
Investigadores de la Universidad de TecnologíaZhejiang en China y el Laboratorio Nacional Argonne en los Estados Unidos han desarrollado una estrategia para la recuperación de litio inactivo en ánodos. La nueva estrategia se basa en una reacción química conocida como potencial redox del yodo.
Interfaz de electrolito sólido (SEI) esuna capa que se forma en el ánodo de las baterías de iones de litio durante los primeros ciclos de carga. La capa de pasivación juega un papel fundamental en el rendimiento, la estabilidad y la seguridad de la batería.
En una celda de batería de iones de litio típica conCon un ánodo de grafito convencional, la fase interfacial del electrolito sólido (SEI) generalmente consiste en LiF en combinación con Li₂CO₃, carbonato de alquilo y otras sustancias. Estudios recientes han demostrado que, en las baterías de ánodo de metal de litio, SEI se compone principalmente de Li₂O en lugar de LiF. En estas baterías, cambiar el volumen del revestimiento de Li puede comprometer la integridad mecánica y el papel de pasivación del SEI basado en Li SEO. Esto, a su vez, puede conducir a la formación de "litio muerto".
Figura que resume la estrategia de recuperación de Li desarrollada por los investigadores. Crédito: Jin et al. (Energía de la naturaleza).
Después de realizar un estudio, los científicos descubrieron qué es exactamenteLa pérdida de Li en el SEI y las partículas muertas de litio son las principales razones de la degradación del rendimiento que a menudo se observa en las baterías de litio metálico. Esta observación los inspiró a desarrollar un método para la reducción del litio muerto utilizando la reacción química redox del yodo.
Los científicos pudieron crear uncelda de batería con muy bajo contenido de litio en el ánodo. Esta celda tuvo una vida útil de 1000 ciclos y logró una alta eficiencia del sistema colombino del 99,9%.
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Capa pasivante - películaen la superficie del metal, protegiendo el metal de la corrosión en condiciones en las que el metal es termodinámicamente reactivo. Es causada por la formación de compuestos protectores en la superficie durante la interacción del metal con los componentes del medio ambiente. Según su composición, las capas de pasivación se dividen en capas de óxido y de sal, son posibles capas de composición más compleja.