El Galaxy Note 7 de Samsung se hizo famoso en 2016 por la razón menos favorable: se incendiaba espontáneamente.
Tras una retirada global y una gigantesca investigación interna que implicó la prueba de miles de teléfonos, Samsung llegó a la conclusión de que el fallo radicaba en las baterías de iones de litio dentro del dispositivo.
Después de estudiar formas prácticas y económicas de ayudar a prevenir los incendios de las baterías de los dispositivos, los científicos han desarrollado una solución.
En lugar de usar un electrolito sólido no inflamable para hacer que las baterías de iones de litio sean más seguras, como algunos investigadores han tratado de hacer, los investigadores mezclaron un aditivo en el electrolito convencional para crear un electrolito resistente al impacto.
“En una batería de iones de litio, una fina pieza de plástico separa los dos electrodos”, dijo el investigador principal del estudio, Gabriel Veith.
“Si la batería está dañada y la capa de plástico falla, los electrodos pueden entrar en contacto y hacer que el electrolito líquido de la batería se incendie”.
Pero, si los electrodos no se tocan entre sí, la batería no se incendia.
“Aún mejor, la incorporación del aditivo requeriría sólo ajustes menores al proceso convencional de fabricación de baterías”, agregó.
Veith tuvo esta idea cuando él y sus hijos estaban jugando con una mezcla de maicena y agua.
“Si se pone la mezcla en una bandeja para galletas, fluye como un líquido hasta que se empieza a pinchar, y luego se convierte en un sólido”, explicó Veith.
“Después de quitar la presión, la sustancia se licua de nuevo”.
Veith se dio cuenta entonces de que podía explotar este comportamiento reversible de “engrosamiento por cizallamiento” para hacer que las baterías fueran más seguras.
Para ello, él y sus colegas utilizaron sílice suspendida en electrolitos líquidos comunes para baterías de iones de litio.
En el impacto, las partículas de sílice se aglomeraron y bloquearon el flujo de fluidos e iones.
Para este experimento, los investigadores utilizaron partículas de sílice perfectamente esféricas, de 200 nanómetros de diámetro, que básicamente parecían arena superfina.
“Si se tiene ese tamaño de partícula tan uniforme, se dispersan homogéneamente en el electrolito, y funciona de maravilla”, agregó Veith.
“Si no son del mismo tamaño, entonces el líquido se vuelve menos viscoso en el impacto, y eso es malo.”
En el futuro, los investigadores planean mejorar el prototipo de la batería para que la parte que se dañe en un impacto siga siendo sólida, mientras que el resto de la batería sigue funcionando.
El equipo ahora está buscando aplicaciones en el campo de los drones, pero con el tiempo les gustaría entrar en el mercado automotriz. También planean hacer una versión más grande de la batería, que sería capaz de detener una bala, dijeron.
Eso podría beneficiar a los soldados, que a menudo llevan chalecos antibalas y baterías cuando están en una misión.