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Química
Baterías de Fosfato de
Litio-Hierro Para Automóviles Eléctricos
1 de Octubre de 2008.
 ¿Qué
hace al fosfato de litio-hierro un candidato para su uso en las futuras
baterías de litio, conduciendo la electricidad a pesar de ser un
material aislante? Unos químicos del CNRS, trabajando en colaboración
con un equipo del CEA-Liten, han aclarado esta paradoja. Su modelo
experimentalmente verificado demuestra que las tensiones estructurales
locales dentro del material permiten a la conducción eléctrica e iónica
extenderse desde un área a la próxima, haciendo que la batería funcione.
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Estos resultados abren nuevos horizontes en la búsqueda de materiales
mejorados para los electrodos de las baterías, y ayuda a explicar cómo
se comportarán las baterías eléctricas de los automóviles del mañana.
Las baterías de ión-litio, que almacenan de tres a cuatro veces más
energía por unidad de masa que las baterías tradicionales, se utilizan
ahora extensamente en los dispositivos electrónicos portátiles, como por
ejemplo ordenadores pequeños, teléfonos móviles, y reproductores MP3.
Los materiales del electrodo positivo en estas baterías son muy eficaces
pero también caros, demasiado para ser usados en las baterías grandes
que se necesitan para los vehículos enteramente eléctricos y para la
segunda generación de vehículos híbridos.
En el futuro, estas aplicaciones pueden depender del fosfato de
litio-hierro: Es medioambientalmente respetuoso y tiene propiedades
excepcionales combinadas con su bajo costo y una buena estabilidad
térmica, una característica esta última que resulta importante por
razones de seguridad. Todas estas cualidades le hacen el mejor candidato
para ser utilizado en las baterías de litio para los automóviles
eléctricos del futuro.
Unos químicos del Instituto de Química de la Materia Condensada de
Burdeos (ICMCB) del CNRS y sus colaboradores del CEA-Liten son los
primeros en explicar por qué el fosfato de litio-hierro conduce la
electricidad a pesar de ser un material aislante.
Ellos han demostrado que los ciclos de carga y descarga de la batería
son posibles por un proceso de "cascada de dominó". Este fenómeno entra
en escena cuando las tensiones estructurales están presentes en la
interfaz entre el material que se descarga y el material en estado
descargado. La conducción eléctrica e iónica es entonces sumamente
rápida en la zona de la interfaz, propagándose de un punto al siguiente,
como el efecto cascada que hace que todas las fichas de dominó colocadas
en vertical a corta distancia unas de otras sean derribadas por la
compañera de al lado cuando tumbamos la primera.
Estos resultados son un avance importante en la búsqueda de nuevos
materiales seguros y de bajo costo para los electrodos de las futuras
baterías de litio.
Información adicional en:
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