Solución para evitar el riesgo de cortocircuito y fuego en baterías de iones de litio

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Cada año se fabrican miles de millones de baterías de iones de litio para su uso en teléfonos móviles, computadores portátiles, dispositivos móviles personales y los enormes paquetes de baterías para los automóviles eléctricos y otros vehículos.

Esta demanda mundial de baterías está destinada a crecer todavía más.

Según algunas estimaciones, solo los vehículos eléctricos requerirán hasta 2.700 GWh de baterías de iones de litio al año para 2030, lo que equivale a unos 225.000 millones de baterías de teléfonos móviles.

En 2020, solo en Singapur se produjeron 26 incendios de bicicletas eléctricas y 42 casos de incendios de dispositivos móviles personales.

En la mayoría de los incendios de baterías de iones de litio, la causa se debe a la acumulación de depósitos de litio conocidos como dendritas (diminutas estructuras en forma de hilos) que atraviesan el separador entre los electrodos positivo (cátodo) y negativo (ánodo) de la batería cuando se está cargando, lo que provoca un cortocircuito que da lugar a un incendio químico incontrolado.

Para evitar que se produzca este cortocircuito, el equipo de Xu Zhichuan, profesor de la Universidad Tecnológica Nanyang (NTU) en Singapur, ha inventado una capa adicional anticortocircuito en el separador.

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Esta capa adicional impide que cualquier dendrita cruce el separador.

Una vez que las dendritas lleguen a la capa, no podrán continuar su crecimiento, impidiéndose así que lleguen al otro lado.

El equipo del profesor Xu ha probado extensamente su tecnología en el laboratorio con diferentes composiciones de baterías de iones de litio y no se han detectado cortocircuitos durante la fase de carga, incluso habiendo sobrepasado los dispositivos su ciclo de vida.

La capa anticortocircuito está hecha de un material habitual en la fabricación de baterías y puede integrarse fácilmente en el proceso actual de fabricación de separadores, lo que facilita a las empresas su adopción y ampliación.

El equipo estima que el aumento de costo tras la adopción de esta tecnología sería de aproximadamente un 5% más, en comparación con el coste de producción actual de una batería de iones de litio.

Fuente: NTU