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Las baterías de iones de litio tienen un nuevo rival: las baterías de metal de potasio

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Investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer publicaron un estudio en el que demuestran que es posible superar un desafío persistente conocido como dendritas para crear una batería de metal que funcione casi tan bien como una batería de iones de litio.

Su propuesta se basa en el potasio, un elemento mucho más abundante y menos costoso, para superar el problema.

En su artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Science , los científicos explican que si bien las baterías de metal han demostrado ser muy prometedoras, también han estado tradicionalmente afectadas por la acumulación de depósitos de metal, llamados dendritas, en el ánodo.

Las dendritas se forman debido a la deposición no uniforme de potasio metálico a medida que la batería experimenta ciclos repetidos de carga y descarga. Con el tiempo, los conglomerados de potasio metálico se vuelven largos y casi ramificados y pueden perforar el separador de membrana aislante para evitar que los electrodos se toquen entre sí y hacer que la batería se acorte.

Pero el equipo dirigido por Nikhil Koratkar, profesor de Rensselaer, propone que al incorporar un ánodo de metal de potasio y un cátodo de óxido de cobalto de potasio, y al operar la batería a una velocidad de carga y descarga relativamente alta, los usuarios pueden elevar la temperatura dentro de la batería. de manera bien controlada y alentar a las dendritas a que se auto-curen del ánodo.

Si bien el aumento de la temperatura dentro de la batería no derretirá el metal de potasio, sí ayuda a activar la difusión de la superficie para que los átomos de potasio se muevan lateralmente fuera del ‘montón’ que han creado, suavizando efectivamente la dendrita.

“Con este enfoque, la idea es que por la noche o cuando no esté usando la batería, tendría un sistema de gestión de la batería que aplicaría este calor local que haría que las dendritas se autocuraran”, dijo Koratkar. “En términos de rendimiento, esto podría rivalizar con una batería de iones de litio tradicional”.

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