Bajo el marco del proyecto europeo Nanobat, un equipo de investigación de la Unidad de Procesos Electroquímicos de IMDEA Energía está desarrollando metodologías de ensayo de baterías LIB, enfocadas a proporcionar información rápida sobre el estado de salud y las prestaciones de las baterías de ion litio, y poder así predecir la durabilidad en diferentes condiciones de operación, para una mejor comprensión de los futuros desarrollos de este tipo de baterías.
La duración de las baterías de ion litio está limitada por la degradación de la interfase de electrolito sólido (SEI, por sus siglas en inglés), que consiste en una capa pasiva que recubre la superficie del electrodo negativo de la mayoría de las baterías basadas en ion litio. Tras muchos ciclos de carga y descarga, tiende a descomponerse consumiendo el litio contenido en el electrolito y reduciendo la capacidad de almacenamiento.
En este contexto, el proyecto Nanobat tiene el objetivo de crear una metodología nueva, económica y de fácil implementación para analizar la calidad de la interfase de electrolito sólido en el electrodo negativo de baterías LIBs y predecir por tanto la vida útil de las baterías.
Método coulométrico
Los investigadores de IMDEA Energía han propuesto una técnica que consiste en agregar una molécula en el electrolito que actúa como mediador redox, provocando un proceso interno de autodescarga que es inversamente proporcional a las características aislantes de la capa SEI.
Por lo tanto, la presencia del mediador redox amplifica el impacto de los posibles defectos de la película SEI en la eficiencia coulómbica, de forma que pueden ser rápidamente detectados incluso si se utilizan equipos convencionales o de baja precisión.
Los hallazgos basados en la aplicación de este método coulométrico se pueden usar para estudios de envejecimiento de baterías y modelado a fin de desarrollar y optimizar métodos avanzados de ensayos de baterías.