Investigación de la Universidad de Houston revela que las dendritas de litio son rígidas y quebradizas, aumentando riesgos de seguridad
Un ingeniero de la Universidad de Houston (UH) ha descubierto que las dendritas de litio —crecimientos peligrosos que se forman dentro de las baterías de iones de litio que alimentan desde teléfonos inteligentes hasta vehículos eléctricos— son inesperadamente fuertes y quebradizas, lo que sugiere la necesidad de replantear el diseño de las baterías del futuro.
Un hallazgo que desafía las creencias previas
Durante décadas, la comunidad científica asumió que el litio era un metal blando y dúctil, y que, por lo tanto, los electrolitos de estado sólido podrían bloquear fácilmente las dendritas. Sin embargo, el profesor Yan Yao, distinguido profesor de ingeniería eléctrica y computacional de la UH, ha demostrado que estas estructuras en realidad son quebradizas y “se rompen como el vidrio”.
Estas dendritas son pequeñas “agujas” de cristal que se forman por diversas razones, incluyendo las bajas temperaturas y la carga rápida. A pesar de su tamaño diminuto —miden solo cientos de nanómetros, lo que es más de 100 veces más pequeño que un cabello humano—, su rigidez, potenciada por un recubrimiento protector, les permite actuar como agujas rígidas capaces de perforar los separadores de la batería.
Riesgos catastróficos y nuevas evidencias
La capacidad de estas estructuras para atravesar los electrolitos y separadores representa uno de los principales desafíos para lograr baterías de litio-metal de alta densidad energética. Cuando las dendritas logran perforar estas barreras, pueden provocar cortocircuitos y riesgos de seguridad catastróficos, incluyendo incendios.
El equipo de investigación logró capturar, por primera vez, observaciones en tiempo real mediante un video que muestra las dendritas de litio rompiéndose dentro de una batería de estado sólido en funcionamiento. Estos hallazgos son fundamentales para mejorar la seguridad y la fiabilidad de los sistemas de almacenamiento de alta energía.
