La nueva tecnología de baterías hace que los vehículos eléctricos sean más seguros.

Aunque todavía se encuentra en fase de investigación, la tecnología de baterías de estado sólido basadas en magnesio está atrayendo la atención debido a su mayor vida útil en comparación con los diseños tradicionales.

Aunque se considera una alternativa prometedora a la tecnología de baterías de iones de litio debido a su potencial de seguridad y a sus menores costes de materiales, las reacciones indeseables en la interfaz entre los componentes de las baterías de magnesio de estado sólido provocan una reducción del rendimiento y una disminución de la vida útil de la batería.

La industria está trabajando para que las baterías de los vehículos eléctricos sean más seguras y duraderas.

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Un equipo de investigación de la Universidad de Tohoku (Japón) ha encontrado una manera de transformar las reacciones químicas que normalmente degradan el rendimiento de las baterías en mecanismos que mejoran la estabilidad y el transporte de iones. Descubrieron que no es necesario eliminar estas reacciones de unión; por el contrario, controlarlas cuidadosamente puede mejorar la movilidad de los iones de magnesio dentro de la batería, manteniendo al mismo tiempo la estabilidad a largo plazo.

El equipo de investigación desarrolló un electrodo de ánodo de aleación de magnesio-estaño (Mg-Sn) para equilibrar la reactividad química y el transporte de iones. Al ajustar la superficie y la estructura interna del ánodo, crearon condiciones que favorecieron una deposición de magnesio más uniforme y un movimiento iónico más fluido durante la carga y la descarga.

El profesor Hao Li, del Instituto de Investigación de Materiales Avanzados de la Universidad de Tohoku, afirmó: "Durante mucho tiempo, las reacciones en la interfaz se consideraron algo que debía evitarse. Pero nuestra investigación demuestra que, cuando estas reacciones se regulan cuidadosamente en lugar de suprimirse, pueden contribuir a que las baterías de magnesio de estado sólido funcionen de forma mucho más eficiente".

El vídeo muestra pruebas de la tecnología de "activación de baterías" en coches eléctricos en China.

La clave para el avance de la tecnología de baterías de magnesio de estado sólido.

Para fabricar el ánodo mejorado, el equipo de investigación incorporó estaño al magnesio, formando un compuesto estable _{, Mg₂Sn} , que ayuda a regular las reacciones dentro de la batería. El equipo probó diversas aleaciones a base de magnesio con diferentes subfases para determinar la composición que ofrecía el mejor rendimiento electroquímico y, posteriormente, evaluó los materiales en condiciones de funcionamiento de la batería, midiendo factores como el transporte de iones, la estabilidad de la interfaz y el comportamiento del ciclo.

Los resultados demostraron que la aleación optimizada de Mg-Sn ofreció el mejor rendimiento general, manteniendo un funcionamiento estable durante más de 1300 horas en las pruebas de baterías de estado sólido. Esta aleación también demostró un ciclo de carga/descarga 400 veces superior al del magnesio puro, lo que se traduce en mejoras significativas en la vida útil de la batería.

Los investigadores sugieren que el desarrollo futuro de baterías debería centrarse no solo en mejorar la conductividad iónica, sino también en controlar las reacciones químicas que se producen en estas interfaces. Sus hallazgos indican que equilibrar simultáneamente la reactividad y el transporte de iones podría proporcionar una estrategia de diseño innovadora para los futuros sistemas de baterías de estado sólido.

Fuente: https://thanhnien.vn/cong-nghe-pin-moi-giup-xe-dien-an-toan-hon-185260527143149412.htm