Inspenet, 09 de agosto 2023.
Científicos de la Universidad de California en San Diego y la Universidad de Chicago han diseñado una innovadora técnica para fabricar una película delgada de electrolito de estado sólido conocida como oxinitruro de fósforo de litio (LiPON).
El equipo llevó a cabo pruebas de baterías operativas utilizando su versión de la película LiPON y descubrió que esta fomenta la deposición electroquímica uniforme de litio metálico incluso sin aplicar presión externa. Esto se logra mediante una tensión interna de compresión y una capa inicial de siembra de oro.
LiPON: un electrolito de estado sólido que promete
El oxinitruro de fósforo de litio (LiPON) es un electrolito sólido muy prometedor que facilita la conducción de iones de litio y puede ser combinado con una amplia gama de materiales de electrodos para baterías de litio en el futuro. A pesar de esto, los enfoques actuales para fabricar LiPON han limitado el entendimiento del material por parte de los investigadores. Mediante su nueva técnica, el equipo logró crear una forma autónoma de LiPON, lo que permite un análisis más detallado.
El desarrollo de este electrolito comenzó en 1992; sin embargo, todavía existen muchos aspectos por descubrir en relación a sus propiedades e interfaces. Entre los desafíos que se presentan al estudiarlo se encuentran su naturaleza amorfa, su sensibilidad a la exposición al aire ambiente y a los haces de electrones, además de las limitaciones de los métodos tradicionales de síntesis utilizados en sustratos sólidos.
Para superar estos desafíos, el equipo de investigación ha concebido un nuevo enfoque para producir la película de LiPON de manera independiente.
El resultado es una película de LiPON que es flexible y transparente, lo cual posibilita su análisis a través de diversas técnicas espectroscópicas para desvelar sus características únicas. Este logro ha permitido obtener un entendimiento más profundo de la química en las interfaces, así como de las propiedades térmicas y mecánicas del LiPON.
En su conjunto, el desarrollo de este electrolito de estado sólido en forma de película delgada que desafía las convenciones nos acerca significativamente al progreso de las baterías de litio con un rendimiento mejorado y mayor seguridad.
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