Introducción: Un equipo de científicos chinos ha logrado un avance en la investigación de baterías de litio: al aprovechar la propiedad de “contracción inducida por calor” de los materiales catódicos de manganeso ricos en litio, han restaurado con éxito el rendimiento de las baterías envejecidas. Esta tecnología ofrece nuevas perspectivas para el desarrollo de baterías de litio de próxima generación más duraderas e inteligentes.
Descubrimiento Central
Investigadores del Instituto de Tecnología e Ingeniería de Materiales de Ningbo, Academia de Ciencias de China, observaron que los materiales catódicos de manganeso ricos en litio sufren contracción estructural cuando se calientan. Esta propiedad elimina las tensiones internas acumuladas durante el envejecimiento del material, restaurando el voltaje de la batería a su estado inicial. Este descubrimiento aborda la degradación del rendimiento causada por la estructura cristalina desordenada de los materiales activos de oxígeno después del uso prolongado.
Ventajas Técnicas
Restauración Estructural: Durante la contracción térmica, las disposiciones atómicas se reordenan, eliminando las distorsiones de la red causadas por el envejecimiento y restaurando la eficiencia de liberación de energía.
Mayor Densidad de Energía: Los materiales a base de manganeso ricos en litio logran una capacidad de descarga de 300 mAh/g, superando a los materiales de fosfato de hierro y ternarios de litio existentes, lo que podría aumentar la densidad de energía de la batería en un 30%.
Ventaja de Costo: Los costos de las materias primas son más bajos que los de los materiales ternarios y comparables a los de las baterías de fosfato de hierro y litio.
Perspectivas de Aplicación
Esta tecnología se puede aplicar directamente a escenarios de alta demanda, como vehículos eléctricos y aviones eléctricos. Se prevé que duplique la vida útil del ciclo de carga y descarga de la batería, abordando el problema de la ‘ansiedad por la autonomía’ de las baterías de litio existentes.
Este logro se publicó en la revista Nature el 16 de abril de 2025, lo que marca un avance significativo en la investigación y el desarrollo de baterías de litio de alta densidad energética en China.