es.wedoany.com Noticia: Un equipo de investigación de la Universidad Tsinghua (Tsinghua University) de China ha desarrollado una microbatería de iones de litio basada en materiales cerámicos, capaz de soportar temperaturas extremas, ofreciendo una solución energética más segura para sensores inteligentes, equipos aeroespaciales y aplicaciones militares.
A diferencia de las baterías de iones de litio tradicionales que utilizan electrolitos líquidos inflamables, esta batería recargable de estado sólido puede funcionar de manera estable a 150 grados Celsius y soportar temperaturas de hasta 300 grados Celsius durante períodos cortos sin degradación del rendimiento. Cuando las baterías de iones de litio tradicionales se exponen a altas temperaturas o sufren daños físicos (como perforaciones), los electrolitos volátiles pueden provocar incendios o explosiones, lo que limita su aplicación en áreas críticas como sistemas de alarma contra incendios, sensores industriales de Internet de las Cosas, equipos aeroespaciales y defensa militar. En un artículo publicado el 5 de junio en la revista revisada por pares Matter, el equipo de investigación señaló que la batería totalmente cerámica, de tamaño pequeño y alta densidad energética, puede funcionar de manera estable en un amplio rango de temperaturas sin necesidad de presión externa, proporcionando una solución segura y mecánicamente robusta para la alimentación de dispositivos electrónicos en miniatura.
Las baterías de iones de litio generalmente utilizan electrolitos líquidos como medio para el movimiento de los iones de litio. Con la creciente popularidad de dispositivos en miniatura como sensores inteligentes y electrónica portátil, la demanda de fuentes de energía compactas, seguras, de alta densidad energética y capaces de operar en entornos adversos está en aumento. Las baterías de litio de estado sólido, al utilizar un medio sólido para la transferencia de carga, ofrecen una seguridad superior y son no inflamables, convirtiéndose en un foco de investigación. Las baterías de estado sólido totalmente cerámicas son una de las opciones para dispositivos en miniatura, pero el equipo de investigación señaló que fabricar electrolitos cerámicos de estado sólido más delgados requiere encontrar un equilibrio entre el grosor y la resistencia mecánica: la deposición capa por capa de materiales cerámicos podría comprometer su integridad.
Para abordar este problema, el equipo propuso un nuevo tipo de microbatería de iones de litio multicapa, sin ánodo y totalmente cerámica, que mejora el rendimiento mediante una técnica que fortalece el contacto entre capas. Este proceso permite fabricar baterías apilables y de tamaño fácilmente adaptable a diferentes aplicaciones, mostrando un buen rendimiento y estabilidad en un amplio rango de temperaturas de 0 a 150 grados Celsius. Los experimentos demostraron que la batería incluso puede funcionar normalmente después de soportar un choque térmico de 300 grados Celsius durante 20 segundos.
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