La segregación de haluros mejora las baterías de litio-calcogeno totalmente sólidas

La fabricación de electrodos compuestos mediante la mezcla de materiales electroactivos, electrolitos sólidos y carbono conductor es el proceso más común pero menos comprendido en las baterías totalmente sólidas, ya que determina en gran medida la estabilidad de la interfaz y el transporte de carga.

En un reciente estudio, se reporta la segregación universal de haluros en las interfaces de diversos electrolitos sólidos que contienen halógenos y una familia de cátodos de calcogeno de alta energía, resultado de una reacción mecanicoquímica ocurrida durante la mezcla ultrarrápida. Caracterizaciones a nivel de volumen e interfaz, mediante técnicas multimodales como sondas de rayos X sincrotrón y microscopía electrónica de transmisión criogénica, demostraron que las capas interfaciales de haluros de litio segregadas in situ aumentan considerablemente el transporte efectivo de iones y reducen el cambio volumétrico en los cátodos de calcogeno.

Varias celdas de litio-calcogeno totalmente sólidas mostraron una utilización cercana al 100% y una estabilidad de ciclo extraordinaria con capacidades areales a nivel comercial. Estos hallazgos representan un avance significativo para el desarrollo de baterías sólidas de alta eficiencia y larga duración.