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Predecir reactividad de baterías Tecnologías de metal de litio de última generación
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as baterías de metal de litio (Li-metal) muestran un gran potencial para almacenar cantidades de energía más significativas que las baterías de iones de litio actuales. Por ejemplo, una batería eléctrica de metal de litio en un automóvil podría viajar más millas, y una batería de teléfono de metal de litio podría tener una vida útil más larga. Sin embargo, la superficie metálica de las baterías de metal de litio es altamente reactiva y existe una comprensión limitada de la química de estas reacciones. La Dra. Perla Balbuena, profesora del Departamento de Ingeniería Química Artie McFerrin de la Universidad Texas A&M, utiliza métodos químicos cuánticos para rastrear reacciones específicas que ocurren en las superficies internas de las baterías de metal de litio. Comprender las reacciones de las baterías de metal de litio y predecir los productos mejorará la usabilidad al disminuir su reactividad. “Necesitamos entender qué tipo de reacciones ocurren, cómo ralentizar las reacciones, cuáles son los componentes, cuál es la morfología de los productos en evolución y cómo se mueven los iones y electrones a través de la superficie”, dijo Balbuena. “Comprender estos problemas críticos nos permitirá comercializar baterías de metal de litio en un futuro próximo”. Cuando se fabrican baterías de metal de litio, se forma una película delgada en el ánodo, comúnmente conocida como interfase de electrolito sólido (SEI). Esta película está hecha de múltiples componentes y se produce por descomposición de electrolitos. La composición química del SEI es fundamental para garantizar el máximo rendimiento de la batería y prolongar su vida útil. Mediante esfuerzos experimentales, las predicciones teóricas pueden revelar los detalles de este fenómeno a nivel atomístico y electrónico. En este estudio, los investigadores se enfocaron en un polímero que se desarrolla debido a reacciones electrolíticas en las superficies internas de la batería. Identificar esta reacción de polímero específica es un desafío necesario para optimizar el SEI. Los investigadores simularon la Acceso Energía 275
Semana 11
Marzo 2022
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