Una nueva investigación publicada en Applied Physics Reviews afirma ofrecer una solución al problema de las baterías de iones de litio que no pueden proporcionar una salida de alta potencia al mismo tiempo que permiten el almacenamiento de energía reversible.La solución, presentada por científicos de la Universidad de Texas en Austin, la Universidad de Stony Brook y el Laboratorio Nacional de Brookhaven, muestra cómo la inclusión de rellenos conductores mejora el rendimiento de la batería.En su artículo, los investigadores dicen que el diseño óptimo de la batería involucra estructuras de electrodos gruesos para mejorar la densidad de energía.Sin embargo, dicho diseño adolece de un transporte deficiente de iones de litio, un paso clave en el funcionamiento de estos electrodos.Se han probado varias técnicas de mejora, incluida la construcción de canales alineados verticalmente o la creación de poros del tamaño adecuado para facilitar el transporte de iones de litio.Otro enfoque, dicen, implica el uso de rellenos hechos de carbono que conducen la electricidad.Su estudio consideró tres tipos de rellenos: nanotubos de carbono de pared simple (SWCNT), nanoláminas de grafeno y una sustancia conocida como Super P, un tipo de partículas de negro de humo producidas durante la oxidación de los precursores del petróleo.Super P es el relleno conductor más utilizado en baterías de iones de litio.En sus experimentos, los rellenos se agregaron a un tipo de material de electrodo conocido como NCM que contiene níquel, cobalto y manganeso.Los investigadores examinaron los compuestos resultantes con microscopía electrónica de barrido.Se encontró que las partículas Super P y NCM estaban dispuestas en un modo de contacto punto a punto.Sin embargo, los SWCNT estaban envueltos alrededor de las partículas de NCM, formando un revestimiento conductor.Además, se observaron redes de SWCNT interconectados en los espacios entre las partículas de NCM.Las nanoláminas de grafeno también se envolvieron alrededor de las partículas del electrodo NCM, pero no tan uniformemente como lo fueron los SWCNT.Se descubrió que los SWCNT son el mejor relleno conductor para los electrodos NCM.Según los expertos, la conductividad medida es coherente con la teoría de la percolación y, dado que la percolación requiere un recorrido completo a través del relleno, se necesita una cantidad suficiente de relleno conductor.Por lo tanto, el equipo consideró varias cantidades de relleno y descubrió que la combinación de electrodos NCM con tan solo un 0,16 % en peso de SWCNT producía una buena conductividad eléctrica.Se requirieron mayores cantidades de Super P y grafeno para lograr estos mismos resultados.