Un equipo de químicos de la Universidad de Cornell ha desarrollado una técnica de microscopía electrónica con la capacidad de registrar videos en tiempo real, sobre los procesos químicos internos que afectan el estado de las baterías.
La identificación a través del sistema de microscopía electrónica
El grupo es dirigido por el profesor Yao Yang, implementando un sistema de microscopía electrónica de transmisión, para observar con precisión cómo reaccionan los materiales energéticos de las baterías bajo condiciones térmicas extremas. Las imágenes obtenidas permiten ver desde la degradación de los componentes hasta las dinámicas de activación del catalizador, con rangos de temperatura que van desde -50 °C hasta 300 °C.
Los investigadores pueden evaluar la seguridad y eficiencia de las baterías de litio utilizadas en vehículos eléctricos y explorar cómo mejorar sus tiempos de carga, sin comprometer la integridad estructural de los materiales.
Este proyecto ha contado con la colaboración del grupo de Erik Thiede, quien ha desarrollado algoritmos avanzados de análisis de datos para procesar las películas generadas por la microscopía. Dichos sistemas de inteligencia artificial permiten identificar patrones de fallo, transformaciones químicas y otros fenómenos complejos en las interfaces sólido-líquido.
Esta sinergia entre hardware de alta precisión y software de aprendizaje automático es lo que ha hecho posible estudiar con detalle procesos que antes eran invisibles. Se trata de un nuevo paradigma en el diagnóstico de fallas de materiales energéticos.
Aunque el foco actual está en las baterías de vehículos eléctricos, esta técnica tiene potencial para extenderse a otros sistemas energéticos. El equipo también la ha utilizado en el diseño de nanocatalizadores para combustibles sostenibles y para la producción de hidrógeno verde mediante descomposición del agua.
Además, esta investigación ha sido desarrollada con el apoyo de instituciones como PARADIM, el Instituto Kavli y el Centro Atkinson de Cornell, lo que evidencia su relevancia para el desarrollo de tecnologías sostenibles.
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Fuente y foto: Cornell University
