Baterías de iones de litio, ¿por qué se deterioran? He aquí por qué y qué podemos hacer para evitarlo.

Baterías de litio

Las baterías de iones de litio se utilizan ampliamente en la tecnología moderna y alimentan una amplia gama de dispositivos, incluidos  teléfonos inteligentes , tabletas, computadoras portátiles y vehículos eléctricos. Son apreciados por su rendimiento, alta densidad de energía y capacidad de carga rápida. Sin embargo, con el tiempo, estas baterías tienden a perder parte de su energía con la consiguiente caída de rendimiento, lo que lleva a la necesidad de sustitución o reducción de autonomía. Pero ¿cuáles son las causas de este deterioro?

Las características de las baterías de iones de litio.

Las baterías de iones de litio utilizan el movimiento de iones de litio entre dos electrodos , el ánodo y el cátodo, a través de un electrolito. Durante la carga, los iones de litio se mueven del cátodo al ánodo y durante la descarga el proceso ocurre en la dirección opuesta. Este movimiento de los iones de litio permite generar una corriente eléctrica y, en consecuencia, alimentar dispositivos.

Batería de litio de un teléfono.

Este tipo de batería ha demostrado ser eficiente y económica en comparación con otras tecnologías , pero tiene algunas limitaciones que contribuyen al deterioro con el tiempo.

Las causas del deterioro de las baterías de iones de litio son diferentes, descubrámoslas juntos y veamos si hay forma de evitarlo.

Porque  las pilas se deterioran

Como muchos otros objetos, las baterías de iones de litio no son eternas . Pero ¿cuáles son los factores que conducen a su deterioro? El más común es el de carga.

Durante los ciclos de carga y descarga, las baterías experimentan estrés mecánico, causado por el volumen de materiales que se expande y contrae. Este fenómeno provoca la formación de pequeñas grietas en el electrodo, que pueden comprometer la estructura de la batería y reducir su vida útil con el tiempo.

Con cada ciclo de carga y descarga, pequeñas partículas de litio pueden escaparse de las celdas, lo que reduce la cantidad de litio disponible para el movimiento de los iones. Este proceso progresivo contribuye naturalmente al deterioro del rendimiento de la batería.

cargar baterías de iones de litio

Con el tiempo, se forma una fina capa de sustancia sólida sobre los electrodos , conocida como Interfase de Electrolito Sólido (SEI). La acumulación de SEI puede provocar una pérdida de eficiencia en el almacenamiento y liberación de iones de litio, afectando negativamente al rendimiento general de la batería.

Las altas temperaturas también pueden acelerar el deterioro de las baterías . La exposición prolongada al calor, por ejemplo, puede aumentar el proceso de degradación química y física dentro de la batería, reduciendo tanto la capacidad como la vida útil. Entonces, ¿qué podemos hacer para evitar el deterioro de la batería ? Desafortunadamente, aparte de simplemente recargarlos sólo cuando sea necesario, no hay nada que nosotros, como consumidores, podamos hacer para prevenir el proceso natural de deterioro. Sin embargo, se están realizando estudios para sustituir el litio por metales alternativos.

Reemplazo del litio por otros metales.

Algunos investigadores están estudiando la idea de sustituir el litio por otros metales  como el aluminio, el cobre o el magnesio para mejorar el rendimiento y la vida útil de la batería. Sin embargo , esta experimentación es un verdadero desafío . Estos metales tienen diferentes propiedades químicas y requieren diferentes estructuras de electrodos y electrolitos, lo que complica el diseño de baterías eficientes y seguras. Además, la investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías requieren tiempo y recursos considerables.

baterias

Sin duda , las baterías de iones de litio son una tecnología muy utilizada y apreciada por su rendimiento y densidad energética. Sin embargo, con el tiempo, estas baterías tienden a perder parte de su capacidad debido a fenómenos químicos y físicos que ocurren durante los ciclos de carga y descarga.

A pesar de los desafíos que supone sustituir el litio por otros metales, la investigación continúa para desarrollar baterías más eficientes y duraderas . Mientras tanto, es fundamental adoptar prácticas de uso sensatas para prolongar la vida útil de las baterías de iones de litio, como evitar temperaturas excesivas y la exposición a ciclos de carga excesivamente extremos.