Los avances rápidos en la tecnología de baterías de estado sólido están marcando el inicio de una nueva era en las soluciones de almacenamiento de energía, con el potencial de revolucionar desde los vehículos eléctricos hasta los sistemas de energía renovable. La evolución en la ingeniería de electrolitos ha jugado un papel clave en este progreso, mejorando el desarrollo y el rendimiento de las baterías de estado sólido de alto rendimiento (ASSBs).
Investigaciones en electrolitos sólidos inorgánicos
Un reciente artículo de revisión ha profundizado en estos desarrollos y ha resumido la investigación de vanguardia sobre los electrolitos sólidos inorgánicos (ISEs) utilizados en las ASSBs. Los investigadores han explorado cómo los óxidos, sulfuros, hidroboratos, antiperovskitas y haluros desempeñan un papel fundamental en la alimentación de las baterías de próxima generación. Estos materiales no solo se utilizan como electrolitos, sino también como catolitos y capas de interfaz, lo que mejora el rendimiento y la seguridad de las baterías.
Eric Jianfeng Cheng, profesor asociado en el Instituto Avanzado de Investigación de Materiales de la Universidad de Tohoku, comenta: «Destacamos los avances recientes en la síntesis de estos materiales, centrándonos en las técnicas innovadoras que permiten ajustar con precisión sus propiedades para cumplir con los exigentes requisitos de las ASSBs». Este ajuste preciso es crucial para el desarrollo de baterías con mayores densidades de energía, ciclos de vida más largos y mejores perfiles de seguridad que las baterías convencionales basadas en líquidos.
Cheng y sus colegas también abordaron las características electroquímicas clave de los ISEs, como la conductividad iónica, la estabilidad y la compatibilidad con los electrodos. Además, exploraron los modelos actuales de ASSB, proponiendo enfoques emergentes que podrían allanar el camino para el futuro del almacenamiento de energía.
A pesar de estos avances, la revisión advierte sobre los desafíos que aún persisten en el desarrollo de las ASSBs. Un obstáculo significativo es la limitada compatibilidad entre los ISEs y los electrodos, que puede dar lugar a reacciones interfaciales perjudiciales. Superar estos problemas es crítico para mejorar la eficiencia y la longevidad de las ASSBs. El artículo de revisión detalla estos desafíos y comparte ideas sobre los esfuerzos en curso para abordarlos.
“Nuestra revisión exhaustiva subraya la importancia de continuar la investigación y el desarrollo en el campo de las baterías de estado sólido. Al desarrollar nuevos materiales, mejorar los métodos de síntesis y superar los problemas de compatibilidad, los esfuerzos actuales están impulsando la innovación hacia ASSBs prácticas que podrían transformar la forma en que almacenamos y utilizamos la energía”, añade Cheng.
La revisión fue publicada en el Journal of Materials Chemistry A.
