Estudio de la degradación de las baterías de ion-litio (LIB)

Abstract

En las últimas tres décadas, las baterías de iones de litio (LIB) han contribuido enormemente a los avances de la era digital. Motivados por la necesidad de reducir las emisiones de CO2 y la transición urgente de combustibles fósiles a fuentes de energía limpia y sostenible, las LIBs han recibido mucha atención académica e industrial desde su comercialización. Al darse cuenta de que el litio podría intercalarse en el grafito y permanecer ionizado (como Li+ ) con la red de grafito aceptando un electrón para el equilibrio de carga (LiC6), el término “batería de iones de litio” fue acuñado y comercializado por Sony en 1991 [1], [2]. Estimuladas por las constantes innovaciones tecnológicas, los subsidios gubernamentales y los mercados prósperos de, por ejemplo, la electrónica de consumo y los vehículos eléctricos (EV), las LIBs han logrado un progreso considerable. Las LIBs se han convertido en la opción preferencial de suministro de energía en la electrónica de consumo y están ingresando constantemente a nuevos segmentos de mercado debido a sus propiedades superiores en términos de almacenamiento rápido de energía, alto contenido práctico de energía, eficiencia energética, tamaño de batería ajustable y características de seguridad de aplicación suficiente en comparación con otras baterías [3]– [5]. La expansión de las LIBs desde la electrónica de consumo hasta aplicaciones de transporte y almacenamiento de energía a gran escala ha hecho que la comprensión de los muchos mecanismos responsables de la degradación de la batería sea cada vez más importante. La aplicación generalizada de las LIBs en sistemas de almacenamiento en red y transporte a gran escala requiere un rendimiento altamente estable y seguro de las baterías en condiciones de servicio diversas y prolongadas.