{"id":476,"date":"2022-08-11T17:19:00","date_gmt":"2022-08-11T22:19:00","guid":{"rendered":"https:\/\/iberianoccidental.com\/?p=476"},"modified":"2023-08-29T15:21:50","modified_gmt":"2023-08-29T20:21:50","slug":"researchers-solve-issues-hindering-silicon-use-in-lithium-ion-batteries","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/iberianoccidental.com\/es\/researchers-solve-issues-hindering-silicon-use-in-lithium-ion-batteries\/","title":{"rendered":"Investigadores resuelven problemas que dificultan el uso de silicio en bater\u00edas de iones de litio"},"content":{"rendered":"

Investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Jap\u00f3n (JAIST) est\u00e1n proponiendo una soluci\u00f3n a algunos de los problemas que afectan a las part\u00edculas microm\u00e9tricas de silicio (SiMP), que dificultan su uso en bater\u00edas de iones de litio.<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Silicio purificado. (Imagen de referencia de Enricoros, Wikimedia Commons<\/a><\/em>).
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Investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Jap\u00f3n (JAIST) est\u00e1n proponiendo una soluci\u00f3n a algunos de los problemas que afectan a las part\u00edculas microm\u00e9tricas de silicio (SiMP), que dificultan su uso en bater\u00edas de iones de litio.<\/p>\n\n\n\n

A pesar de la capacidad energ\u00e9tica de el silicio como material de electrodo<\/a>, normalmente se descarta debido a la falta de estabilidad mec\u00e1nica que surge de la expansi\u00f3n de volumen incontrolada tras la litiaci\u00f3n (el proceso de combinaci\u00f3n con un ion de litio) y tambi\u00e9n debido a la r\u00e1pida p\u00e9rdida de energ\u00eda causada por la formaci\u00f3n de una interfaz de electrodo s\u00f3lido (SEI) inestable.<\/p>\n\n\n\n

En un documento<\/a> publicado en el Journal of Materials Chemistry A<\/em>, el equipo de JAIST inform\u00f3 sobre un enfoque hol\u00edstico para sintetizar SiMP novedosos y altamente resistentes que consisten en vidrios negros (oxicarburo de silicio) injertados con silicio como material de \u00e1nodo<\/a> para bater\u00edas de iones de litio. <\/p>\n\n\n\n

\u201cLas nanopart\u00edculas de silicio pueden proporcionar una mayor \u00e1rea de superficie efectiva, pero eso tiene sus propios inconvenientes, como un mayor consumo de electrolitos y una baja eficiencia coulombica inicial despu\u00e9s de algunos ciclos de carga y descarga\u201d, dijo el l\u00edder de investigaci\u00f3n Noriyoshi Matsumi en un comunicado de prensa.<\/p>\n\n\n\n

\u201cLos SiMP son las alternativas m\u00e1s apropiadas, de bajo costo y f\u00e1cilmente disponibles, especialmente cuando se combinan con materiales que tienen propiedades estructurales excepcionales, como los vidrios negros de oxicarburo de silicio\u201d.<\/p>\n\n\n

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C\u00f3mo se crean las part\u00edculas microm\u00e9tricas de silicio injertadas con vidrio negro para bater\u00edas de iones de litio de alto rendimiento. (Imagen por Noriyoshi Matsumi, cortes\u00eda del JAIST)<\/em>.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Matsumi explic\u00f3 que el equipo dise\u00f1\u00f3 un material de tipo n\u00facleo-carcasa en el que el n\u00facleo estaba hecho de SiMP recubierto con una capa de carbono y luego se injertaron vidrios negros de oxicarburo de silicio como capa de la carcasa.<\/p>\n\n\n\n

Luego, los materiales preparados se usaron en una configuraci\u00f3n de media celda an\u00f3dica para probar su capacidad para almacenar litio de manera reversible bajo diferentes ventanas potenciales. <\/p>\n\n\n\n

La evaluaci\u00f3n mostr\u00f3 que el material tiene una gran capacidad de difusi\u00f3n de litio y una resistencia interna reducida y una expansi\u00f3n volum\u00e9trica general. Tambi\u00e9n mostr\u00f3 una retenci\u00f3n del 99,4% de la capacidad energ\u00e9tica incluso despu\u00e9s de 775 ciclos de carga y descarga. Adem\u00e1s, el material exhibi\u00f3 una gran estabilidad mec\u00e1nica durante todo el proceso de prueba.<\/p>\n\n\n\n

En opini\u00f3n de los cient\u00edficos, estos resultados han abierto nuevos caminos para la aplicaci\u00f3n de silicio en bater\u00edas secundarias de iones de litio de pr\u00f3xima generaci\u00f3n. <\/p>\n\n\n\n

Matsumi se\u00f1al\u00f3 que la capacidad de ampliaci\u00f3n de este proceso de s\u00edntesis puede ayudar a cerrar la brecha entre la investigaci\u00f3n de laboratorio y las aplicaciones industriales en el campo del almacenamiento de energ\u00eda. Esto es particularmente importante para producir veh\u00edculos el\u00e9ctricos de bajo costo. <\/p>\n\n\n\n

\u201cNuestra metodolog\u00eda ofrece una v\u00eda eficaz para el desarrollo de materiales de \u00e1nodo de alto rendimiento para bater\u00edas de iones de litio energ\u00e9ticamente eficientes, que es un componente esencial para crear un ma\u00f1ana sostenible y con bajas emisiones de carbono\u201d, dijo.<\/p>\n\n\n\n

(Publicado originalmente en Mining.com<\/a>)<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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