Los investigadores miran profundamente dentro de las baterías para ver por qué explotan. El control de crecimientos en forma de dedos llamados dendritas puede ser la clave para tener baterías más seguras.

La investigación fue realizada por científicos de la Universidad de Stanford y el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC del Departamento de Energía . El equipo capturó las primeras imágenes de dendritas de nivel atómico, que pueden atravesar las barreras entre diferentes segmentos de una batería, lo que provoca cortocircuitos o incendios. Las imágenes cryo-EM muestran dendritas de metal de litio como cristales largos de seis caras en lugar de las formas irregulares y picadas que se observan en las imágenes del microscopio electrónico anterior.

Esta técnica permite a los investigadores congelar las baterías en cualquier punto de su ciclo de carga y descarga, eliminar varios componentes y ver lo que ocurre en cada átomo. A continuación, pueden realizar películas de acción stop de la actividad con las diferentes imágenes que toman, lo que proporciona una visión previa inédita del proceso que se desarrolla dentro de una batería de alta energía. El equipo actual pudo ver tanto las dendritas como el recubrimiento de interfase de electrolito sólido (SEI) en cada una de ellas: el control de la estabilidad de SEI es importante para las baterías eficientes.

“Con cryo-EM, puedes ver un material que es frágil y químicamente inestable y puedes preservar su estado prístino -lo que parece en una batería real- y mirarlo en alta resolución”, dijo el profesor y líder de investigación Yi Cui. en una oracion. “Esto incluye todo tipo de materiales de baterías. El metal de litio que estudiamos aquí es solo un ejemplo, pero es emocionante y muy desafiante”.