La historia del desarrollo de las baterías de litio

Introducción: La tecnología de iones de litio ha transformado la forma en que nos comunicamos y alimentamos dispositivos portátiles, y ahora está impulsando una revolución en el transporte global y el suministro de energía. Un nuevo artículo de Arumugam Manthiram de la Universidad de Texas en Austin examina el desarrollo de la tecnología, desde los descubrimientos iniciales en la década de 1970 hasta las consideraciones de los investigadores que trabajan en "futuras tecnologías". Baterías"hoy.

Desde que los científicos demostraron la primera batería recargable batería de iones de litio En 1976, la tecnología demostró su potencial para cambiar el mundo en la industria electrónica. Pero, aunque las aplicaciones en vehículos eléctricos y almacenamiento de energía estacionaria registran un crecimiento masivo, los problemas técnicos se están superando y los científicos de todo el mundo están trabajando para incorporar nuevos materiales y avanzar. batería El rendimiento todavía se basa en conceptos descritos por los científicos hace casi medio siglo.

Manthiram dijo: “A medida que desplegamos Baterías de iones de litio “A escala, el costo y la sostenibilidad se vuelven críticos. Además, para seguir el ritmo del desarrollo de la electrónica portátil y aumentar la autonomía de los vehículos eléctricos, existe el deseo de aumentar la densidad energética por encima del nivel actual”.

Trabajos posteriores del grupo de Goodenough en la década de 1980, dirigidos por el investigador visitante Koichi Mizushima, demostraron por primera vez una batería de litio Con un ánodo de carbono y un cátodo de óxido de cobalto y litio, es la primera vez que la tecnología supera los problemas de seguridad y densidad energética y se convierte en algo listo para su comercialización.

Pero estas preocupaciones siguen estando en el centro de la investigación sobre Tecnología de iones de litio A medida que la demanda de baterías por parte de la sociedad sigue aumentando, "necesitamos aumentar la densidad energética aumentando la capacidad de almacenamiento de carga del cátodo y el ánodo, aumentando el voltaje de funcionamiento del cátodo o, idealmente, aumentando simultáneamente la capacidad de almacenamiento de carga y el voltaje de funcionamiento", dijo Manthiram. Para lograr estos objetivos, se necesitan materiales de electrodos y electrolitos nuevos o de buena calidad. Los nuevos métodos de síntesis y procesamiento y el modelado por computadora pueden ayudar con estas tareas". A corto plazo, señaló Manthiram, espera que la investigación se centre en cátodos de óxido en capas con más níquel y menos o nada de cobalto, y en agregar silicio a los ánodos de grafito para aumentar la densidad energética.

En el futuro, habrá una gran cantidad de tecnologías que finalmente demostrarán su valor. “Baterías de iones de litio “Mantendrán su liderazgo en el almacenamiento de energía, especialmente en la electrificación del sector del transporte”,