Historia de la Batería de litio-ion

Historia de la Batería de Litio Ion

El trabajo precursor con baterías de litio comenzó en 1912, pero hasta principios de la década del 70 que las primeras baterías no recargables de litio se volvieron aprovechables comercialmente. Intentos por desarrollar baterías de litio recargables continuaron durante los años ochenta, pero fallaron debido a problemas de seguridad.

El Litio es el más liviano de todos los metales, posee el mayor potencial electroquímico y representa el mayor contenedor de energía. Usando litio metálico como electrodo negativo, las baterías recargables son capaces de proveer alto voltaje y excelente capacidad, obteniendo así una extraordinaria alta densidad de energía

Tras largas investigaciones sobre las baterías de litio durante la década del ochenta, se descubrió que el ciclaje de carga altera el electrodo de litio, reduciendo de este modo su estabilidad térmica y provocando una potencial fuga térmica. Si esto se produce, la temperatura de la celda rápidamente se aproxima al punto de fusión del litio, lo que desencadena una violenta reacción.

A causa de la inestabilidad inherente al Metal – Litio, especialmente durante su carga, las investigaciones se orientaron hacia la búsqueda de una batería de Litio no metálico usando iones de litio como Dióxido de litio-cobalto (LiCoO2). Aunque levemente menor en densidad de energía que el metal – Litio, el Litio Ion es seguro, provisto con ciertas precauciones para la carga y la descarga

En 1991, se comercializó la primera batería de Li-Ion. Otros fabricantes siguieron el ejemplo, siendo hoy el químico de baterías de más rápido crecimiento en el mundo. Han surgido varios tipos de baterías de Li-Ion. La versión original usaba carbón como electrodo negativo. Desde 1997, la mayoría de las baterías de Li-Ion se han volcado al uso del grafito. Este electrodo presenta una curva de descarga de voltaje más plana que el carbón y ofrece un agudo ángulo de curva, seguido por una rápida caída de voltaje.

Como consecuencia, la energía útil del sistema de grafito puede ser recuperada descargando solo hasta 3 V, mientras que la versión de carbón debe ser descargada hasta los 2.5 V para obtener igual performance. Dos químicos diferentes han surgido para el electrodo positivo. Estos son el cobalto y el manganeso. Aunque el cobalto ha sido muy usado, el manganeso es inherentemente más seguro y se resiente menos ante el abuso. Los circuitos de protección pueden ser simplificados o aún eliminados

Como desventajas, el manganeso ofrece una densidad de energía levemente menor, sufre pérdida de capacidad a temperaturas superiores a los 40 °C y envejece más rápido que el cobalto. A pesar de que las celdas de Li-Ion tienen algún impacto ambiental, causan menos daño que las baterías basadas en cadmio o plomo. Entre la familia de baterías de Li-Ion, la de manganeso es la más noble.