Nueva técnica para fabricar baterías con electrodos orgánicos
La proliferación de todo tipo de dispositivos electrónicos hace que tengamos la necesidad de alimentar pequeños aparatos con baterías adecuadas para su reducido tamaño.
Para proporcionar a estos dispositivos la energía que necesitan, un grupo de científicos de la Universidad de Aalto en Finlandia ha fabricado una batería muy fina con electrodos de materiales orgánicos. El componente ha demostrado contar con una gran capacidad y una interesante eficiencia energética.
Los investigadores han elaborado electrodos orgánicos de película delgada que permiten desarrollar microbaterías más eficientes que las que hemos podido ver hasta ahora. Para su fabricación, los científicos utilizaron una técnica combinada de deposición de capa atómica/molecular (ALD/MLD). Gracias a este procedimiento se produce el tereftalato de litio, un material que se puede emplear como ánodo en la batería.
Uno de los principales desafíos de las pilas para dispositivos muy pequeños reside en que sean capaces de almacenar la máxima cantidad de energía en un espacio muy reducido. Para mejorar la densidad energética del componente, los ingenieros se han basado en una arquitectura 3D a escala nanométrica. Esta estructura ha hecho posible aumentar la superficie efectiva para almacenar energía, lo que permite que tenga una capacidad decenas de veces mayor.
El problema que tenía hasta ahora esta solución es que los materiales aptos para esta estructura son complicados de producir. Sin embargo, la nueva técnica diseñada por los científicos ha permitido construir electrodos de litio con materiales orgánicos adecuados para la arquitectura 3D.
Los investigadores probaron los electrodos de película delgada de tereftalato de litio en pilas de botón. El material ha demostrado una excelente capacidad y una gran velocidad sin necesidad de aplicar aditivos conductores.
Además, según los ingenieros el rendimiento del electrodo se puede mejorar mediante el depósito de una capa delgada de protección de oxinitruro de litio. El resultado es una estructura muy estable con una capacidad de retención de más del 97% después de 200 ciclos de carga y descarga.
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