El equipo dirigido por Jennifer L. M. Rupp, del MIT, ha logrado sintetizar electrolitos cerámicos de litio sin necesidad de sinterizarlos a altas temperaturas, lo que podría dar lugar a baterías de iones de litio más potentes y rentables.

El uso de cerámicas de litio como electrolitos sólidos en baterías se reconoce desde hace tiempo como un avance potencial en el almacenamiento de energía.

Las baterías de estado sólido tienen la ventaja de ser más pequeñas, ligeras, potentes y seguras que las tradicionales de iones de litio. Además, no necesitan electrolitos orgánicos líquidos, lo que reduce el riesgo de fuga térmica y las hace más seguras.

Una cerámica de litio podría actuar como electrolito sólido en una generación más potente y rentable de baterías recargables de iones de litio.

El principal reto en el desarrollo de cerámicas de litio para baterías ha sido encontrar un método de producción que no requiera sinterización a alta temperatura.

El equipo dirigido por Jennifer L. M. Rupp ha superado este reto introduciendo un método sin sinterización para sintetizar cerámicas de litio a bajas temperaturas, lo que da lugar a formas cristalinas conductoras.

Su investigación se centró en el desarrollo de una ruta sintética para producir cerámicas de litio con una estructura de tipo granate, concretamente Li7La3Zr2O12-d (LLZO).

El equipo analizó la transformación de fase del LLZO desde una forma amorfa hasta la forma cristalina requerida y desarrolló un diagrama de tiempo-temperatura-transformación para optimizar el proceso de síntesis.

El nuevo método consiste en densificar un compuesto precursor líquido para formar directamente una película sólida y densa de LLZO a una temperatura relativamente baja de 500 °C, sin necesidad de sinterización.

Este avance podría allanar el camino para integrar electrolitos de estado sólido con materiales catódicos sostenibles, reduciendo la dependencia de elementos críticos como el cobalto.

Una fina capa cerámica funciona simultáneamente como electrolito sólido y separador. Es muy eficaz tanto contra los peligrosos cortocircuitos causados por el crecimiento de dendritas de litio como contra el desbordamiento térmico. Además, no contienen líquidos fácilmente inflamables.

Aunque esta investigación está aún en sus primeras fases, ofrece avances prometedores en la tecnología de las baterías de litio. Al mejorar la densidad energética y reducir los costos de producción, estas baterías cerámicas de litio podrían acelerar la transición a los vehículos eléctricos y mejorar la capacidad de almacenamiento de energía.

El mundo espera con impaciencia un gran avance en la calidad y capacidad de las baterías, y esta investigación nos acerca un paso más a la consecución de ese objetivo.

Las baterías cerámicas de litio pueden mejorar enormemente la capacidad de almacenamiento de energía, sobre todo en los vehículos eléctricos.

Al mejorar la densidad energética y reducir los costos de producción, estas baterías podrían ampliar la autonomía de los vehículos eléctricos y convertirlos en una alternativa más viable y competitiva a los vehículos con motor de combustión interna.

C.A.