Investigadores han desarrollado una batería de iones de litio más segura al cambiar su material electrolito, previniendo incendios cuando se perfora o dobla. Esta innovación podría llevar a la producción masiva en los próximos años. El diseño mantiene la compatibilidad con la fabricación existente de baterías.
Las baterías de iones de litio, ampliamente utilizadas en smartphones, portátiles y coches eléctricos, típicamente consisten en un electrodo de grafito, un electrodo de óxido metálico y un electrolito hecho de sal de litio disuelta en un solvente. Este electrolito líquido permite el flujo de iones para la carga y descarga. Sin embargo, perforar la batería puede crear un cortocircuito, liberando rápidamente la energía química almacenada y causando incendios o explosiones a través de un proceso conocido como fuga térmica.
La fuga térmica ocurre cuando los iones cargados negativamente, llamados aniones, rompen sus enlaces con el litio, generando calor que perpetúa el ciclo destructivo. Para abordar esto, Yue Sun de la Universidad China de Hong Kong y sus colegas introdujeron un nuevo solvente, bis(fluorosulfonil)imida de litio. Este material se une al litio del solvente existente solo a temperaturas más altas, cuando comienza la fuga térmica. Crucialmente, los enlaces de aniones no pueden formarse en este nuevo electrolito, deteniendo el ciclo de liberación de calor.
En pruebas, una batería perforada con un clavo usando el nuevo solvente vio que su temperatura interna aumentó solo 3,5 °C, en comparación con más de 500 °C en baterías convencionales. Las baterías modificadas también retuvieron el 82 por ciento de su capacidad después de 4100 horas de uso, coincidiendo con los estándares actuales de la tecnología.
"El malo es el anión, que tiene mucha energía de enlace – y es la ruptura de estos enlaces lo que causa la fuga térmica", dice Gary Leeke de la Universidad de Birmingham, Reino Unido. "Se trata de aislar al malo de ese proceso. Es un gran avance en términos de seguridad de baterías."
Leeke sugiere que los hallazgos podrían integrarse en baterías de próxima generación, con producción masiva posible en tres a cinco años. La investigación aparece en Nature Energy (DOI: 10.1038/s41560-025-01888-5).