Las baterías que utilizan metal sólido como electrolito portador de carga podrían representar una alternativa más segura y densa en energía en comparación con las baterías de iones de litio. Sin embargo, estas baterías de estado sólido han enfrentado problemas debido a la formación de cracks metálicos conocidos como dendritas, que provocan cortocircuitos.
Este inconveniente ha impedido que estas baterías se conviertan en una opción destacada en el almacenamiento de energía. No obstante, una nueva investigación del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) podría ofrecer soluciones para superar este obstáculo.
Nuevas Perspectivas sobre el Crecimiento de Dendritas
A lo largo de décadas, muchos investigadores han considerado que el crecimiento de dendritas es principalmente consecuencia del estrés mecánico, similar a las grietas que se forman en las aceras debido al crecimiento de raíces de árboles. Sin embargo, los ingenieros del MIT han descubierto lo contrario: el crecimiento más rápido de dendritas está asociado con niveles de estrés más bajos en un material electrolito utilizado comúnmente en baterías.
Mediante una nueva técnica que les permitió medir directamente el estrés alrededor de las dendritas en crecimiento, los investigadores encontraron que las grietas se formaban a niveles de estrés tan bajos como el 25 por ciento de lo que se esperaría en condiciones de estrés mecánico habitual.
Interacciones Químicas y Mecánicas
Los experimentos, publicados en Nature, revelaron otro factor que influye en este fenómeno: las reacciones químicas provocadas por corrientes eléctricas altas que debilitan el electrolito, haciéndolo más vulnerable al crecimiento de dendritas. Si bien los investigadores habían sugerido previamente que tales reacciones contribuían al crecimiento de dendritas, el nuevo estudio aporta los primeros datos experimentales sobre la interacción entre el estrés químico y mecánico en la formación de dendritas.
