Las baterías de iones de litio están ganando popularidad como una alternativa potente, ligera y respetuosa con el medio ambiente.
Las baterías de iones de litio se han utilizado comercialmente desde la década de 1990. Originalmente desarrolladas para su uso en productos electrónicos de consumo, están ganando popularidad como una alternativa potente, liviana y ecológica a las baterías de plomo-ácido y otras baterías de tracción.
Todas las baterías constan de dos electrodos (ánodo y cátodo), un separador que evita que los electrodos se toquen y provoquen cortocircuito, y un electrolito que llena el espacio restante en la batería. En las baterías tradicionales de plomo-ácido, ambos electrodos son de plomo y el electrolito es una mezcla de agua y ácido sulfúrico. Una reacción química entre el plomo y el ácido sulfúrico produce electrones libres que fluyen de la batería en forma de electricidad.
En las baterías de iones de litio, los electrodos se fabrican con compuestos de litio: óxidos metálicos de litio para el cátodo y compuestos de litio y carbono para el ánodo. El electrolito es un medio conductor, generalmente un polímero en gel o un líquido que contiene una sal de litio o un disolvente orgánico. Al generar energía, el electrolito permite que los iones de litio se muevan del ánodo al cátodo mediante un proceso conocido como intercalación. Esto produce electrones libres que salen de la batería desde el ánodo, se desplazan por el circuito en forma de electricidad y regresan al cátodo. Durante la carga, ocurre lo contrario. El separador facilita la intercalación, ya que solo permite el paso de iones de litio. Impide que los electrones y las partículas del electrodo atraviesen la batería.
Generalmente, las baterías de iones de litio son más ligeras y se cargan más rápido que las de plomo-ácido. Al tener mayores densidades energéticas que las baterías tradicionales, es posible fabricar baterías más pequeñas manteniendo la misma capacidad de almacenamiento. Una ventaja clave de las baterías de iones de litio es que, al ser reversible la reacción química, no se produce degradación de los electrodos con el tiempo. Por lo tanto, pueden cargarse muchas más veces que sus equivalentes de plomo-ácido. Además, son más respetuosas con el medio ambiente, ya que no contienen sustancias (como plomo o ácido sulfúrico) con una alta carga ambiental.
Por otro lado, el litio es una sustancia altamente reactiva, los electrolitos orgánicos son muy volátiles y el ánodo suele presentar una alta inestabilidad térmica. Por lo tanto, las baterías de iones de litio presentan un riesgo de incendio si se perforan o se cargan incorrectamente. En particular, pueden estar sujetas a un proceso peligroso conocido como embalamiento térmico . Garantizar la seguridad de las baterías de iones de litio es fundamental, y los fabricantes emplean diversos métodos para prevenir y mitigar el embalamiento térmico.
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