Pilas de iones de litio más eficientes y duraderas gracias a un nuevo aglutinante

Las pilas de iones de litio se utilizan ampliamente para infinidad de aplicaciones pero se requiere mejorar el aglutinante de dichas pilas para aumentar su rendimiento.

El rendimiento de las pilas de iones de litio ha venido estando muy por debajo de su potencial pleno, debido a que el óxido de silicio (SiO), un buen material para el ánodo por su alta capacidad y bajo coste, sufre, sin embargo, diversas limitaciones. Entre ellas cabe citar su conductividad modesta, que da lugar a velocidades de carga más lentas, y a una expansión significativa del material durante la carga. Dicha expansión genera tensiones mecánicas y acaba propiciando deformaciones muy perjudiciales para el funcionamiento de la pila.

Por tanto, es esencial contar con aglutinantes eficaces para resolver estos problemas y garantizar un mayor rendimiento y una durabilidad prolongada de las baterías de iones de litio.

Teniendo en cuenta esta necesidad, un equipo integrado, entre otros, por Noriyoshi Matsumi y Noriyuki Takamori, del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Japón, ha desarrollado un aglutinante avanzado para electrodos de óxido de silicio utilizados en baterías de iones de litio.

El nuevo aglutinante, a base de ácido poli(vinilfosfónico) (PVPA), aumenta el rendimiento electroquímico de la pila y su durabilidad.

El nuevo y eficiente aglutinante para electrodos a base de óxido de silicio dentro de pilas de iones de litio con ácido poli(vinilfosfónico) potencia el rendimiento electroquímico y la durabilidad en comparación con las opciones convencionales empleadas en las pilas tradicionales de iones de litio. (Foto: Amazings / NCYT)

Noriyoshi Matsumi, Noriyuki Takamori y sus colegas exponen los detalles técnicos de su innovación en la revista académica ACS Applied Energy Materials, bajo el título "Facile Stabilization of Microsilicon Oxide Based Li-Ion Battery Anode Using Poly(vinylphosphonic acid)".

Además, la empresa Maruzen Petrochemical Company Ltd., que colaboró en el estudio, ha establecido un proceso de producción industrial de PVPA. (Fuente: NCYT de Amazings)