Se ha descubierto el motivo real de por qué se degradan las baterías

Un equipo de investigadores de la Universidad de Cambridge ha descubierto el motivo por el cual las baterías de iones de litio se degradan y pierden capacidad con el uso y el paso del tiempo.

La investigación desacredita los estudios publicados hasta ahora sobre el movimiento de los iones de litio dentro de la batería que hasta ahora habían considerado que se almacenan de manera uniforme en las partículas activas individuales del material. Esta investigación revela que su almacenamiento es variable y depende del estado del ciclo de descarga.

Descubrieron que la falta de uniformidad del litio se origina por los cambios drásticos en la tasa de difusión de iones de litio en el cátodo NMC durante el ciclo de carga y descarga. Específicamente, los iones de litio se difunden lentamente en las partículas NMC completamente litiadas, un proceso que mejora significativamente una vez que se extraen algunos iones de litio de estas partículas.

La heterogeneidad del litio observada al final de la descarga establece una de las razones por las que los materiales catódicos ricos en níquel suelen perder alrededor del 10% de su capacidad después del primer ciclo de carga y descarga.

Cuando la batería está cerca del final del ciclo de descarga, las superficies de las partículas activas se saturan de litio, mientras que sus núcleos presentan una deficiencia de este material. Esta difusión de litio da como resultado la pérdida de litio reutilizable y la reducción de la capacidad.

Una vez descubierto el causante de la degradación, ahora se investigará como impedirlo para mejorar la vida útil de las baterías.