KERI Dra. Jun-Ho Park (izquierda) y el investigador Youngjun Huh han desarrollado una tecnología económica y de producción masiva para la producción de electrolitos de sulfuro sólido utilizando el método de síntesis “one-pot”. Fuente: Instituto de Investigación Electrotécnica de Corea
El Instituto de Investigación de Electrotecnología de Corea (KERI), un instituto de investigación pionero en baterías totalmente sólidas (sulfuro) que están libres de riesgos de incendio y explosión, ha desarrollado recientemente una tecnología novedosa que podría allanar el camino para la producción en masa de electrolitos sólidos de bajo costo. . El estudio fue publicado en la revista Baterías y supercondensadores.
Un equipo dirigido por el Dr. Jun-ho Park del Centro de Investigación de Baterías de Próxima Generación de KERI ha desarrollado un método de síntesis de un solo recipiente para producir electrolitos sólidos de alta pureza sin necesidad de costosos sulfuros de litio y aditivos.
Hay dos métodos para producir electrolitos sólidos: síntesis en seco mediante molienda de bolas de alta energía y síntesis en húmedo mediante reacciones químicas en solución. El equipo se centró en la síntesis húmeda, que tiene ventajas en la producción a gran escala y en masa, y logró producir electrolitos sólidos de gran pureza mediante la optimización de la reacción de síntesis con disolventes.
La ventaja clave de este método es que no requiere costosos sulfuros de litio (Li2S). Los sulfuros de litio representan hasta el 95% del costo de los materiales de partida para la producción de electrolitos sólidos. Además, los sulfuros de litio a menudo siguen siendo impurezas sin reaccionar durante la síntesis húmeda, lo que conduce a un bajo rendimiento de la celda. Algunos métodos de síntesis sin sulfuro de litio han sido propuestos por algunos, pero estos requerirían la adición de aditivos costosos y, a menudo, producirían impurezas residuales, lo que daría como resultado rendimientos insatisfactorios.
Solución de alimentación para electrolito de sulfuro sólido preparado mediante síntesis en un recipiente (izquierda) y electrolito sólido en polvo producido después del tratamiento térmico (derecha). Fuente: Instituto de Investigación Electrotécnica de Corea
Por el contrario, el método de síntesis en un solo recipiente de KERI permite la producción de electrolitos sólidos de alta calidad sin sulfuros de litio, aditivos ni procesos adicionales. En comparación con el proceso existente a base de sulfuro de litio, el costo del material se reduce a 1/25 y el tiempo de producción acelerado contribuiría en gran medida a la producción en masa de electrolitos sólidos.
“Los muchos años de experiencia de KERI en la producción de electrolitos sólidos nos han permitido encontrar una manera rápida y fácil de producir electrolitos sólidos de alta pureza mediante combinaciones optimizadas de reacciones químicas de materiales de partida en solventes orgánicos”, dijo el Dr. Park. “Estamos entusiasmados de que esta tecnología ayude a abordar algunos de los mayores desafíos que enfrenta la comercialización de baterías de estado sólido, a saber, la competitividad de precios y los problemas de producción en masa”.
KERI ha presentado una solicitud de patente para esta tecnología y ha publicado artículos en revistas locales e internacionales. Anticipando que este logro atraerá mucho interés de las empresas que desarrollan solo baterías de estado sólido, el instituto planea buscar oportunidades para la transferencia de tecnología.
Más información:
Youngjun Huh et al., Síntesis procesada en solución de electrolitos de argirodita sólida de nanopartículas con efecto de cavitación para baterías semiconductoras de iones de litio de alto rendimiento, Baterías y supercondensadores (2023). DOI: 10.1002/bat.202300036
Proporcionado por el Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología