Dijous 19 de març. Treball de torn: “Bateries d’ió liti: materials, mecanismes i degradació”

Les bateries d’ió liti constitueixen avui una tecnologia clau no només per alimentar aparells electrònics portàtils sinó també en l’electrificació del transport i en l’emmagatzematge d’energia estacionari. Tanmateix, i de manera inevitable, van perdent prestacions al llarg de la seva vida útil. L’abast d’aquesta degradació depèn tant dels materials utilitzats com del disseny de les bateries i les seves condicions de funcionament (velocitats de càrrega i descàrrega, temperatura, etc.)

En l’elèctrode negatiu, la pèrdua de prestacions s’associa principalment a la inestabilitat de la capa de passivació que es forma a la interfície amb l’electròlit, especialment a temperatures elevades, i a la possible formació de dipòsits de liti metàl·lic en condicions desfavorables, com ara a temperatures baixes. En l’elèctrode positiu, la degradació està sovint relacionada amb la dissolució parcial del material actiu al llarg dels funcionament de la bateria o durant l’emmagatzematge, així com també amb reaccions d’oxidació de l’electròlit, que es veuen afavorides a potencials elevats i a temperatures altes.

L’estudi detallat d’aquests mecanismes continua sent un repte experimental considerable. El seguiment directe de la degradació durant el funcionament de la bateria és encara limitat, de manera que la recerca es basa majoritàriament en assajos accelerats i en tècniques de caracterització aplicades abans i després de l’ús. En aquest context, l’aplicació de protocols experimentals rigorosos és essencial per garantir una interpretació fiable dels resultats. Finalment, la combinació del diagnòstic experimental amb eines de modelització contribueix de manera decisiva a millorar la predicció del comportament de les bateries i a orientar el desenvolupament de sistemes més durables.