En la actualidad, las baterías de iones de litio son la principal fuente de energía de coches eléctricos y dispositivos electrónicos. Sin embargo, los fabricantes han tenido que adaptar el diseño de sus productos al tamaño y la forma de las baterías que están disponibles a nivel comercial.
Ahora, un grupo de investigadores ha desarrollado un método de impresión en 3D para crear baterías de iones de litio de casi cualquier forma, a diferencia de las actualmente disponibles, que sólo vienen con forma rectangular o cilíndrica. En su informe, los expertos aseguran que la impresión 3D puede permitir la creación de un dispositivo, su estructura interna y batería en casi cualquier tamaño y forma, sin embargo, la principal dificultad de ello radica en los polímeros que se usan este tipo de impresión, que no son conductores iónicos.
Por ello, Christopher Reyes y Benjamin Wiley, junto a sus colegas, desarrollaron una alternativa de impresión en 3D con una impresora de bajo costo, aumentando la conductividad iónica del PLA, un polímero basado en ácido láctico usado comúnmente en este tipo de máquinas. Esto se logró fusionando el polímero con una solución de electrolito que los investigadores crearon.
Asimismo, el informe de investigación revela que los Reyes y su equipo aumentaron la conductividad eléctrica de la batería, a través de la incorporación de nanotubos de carbono de paredes múltiples o de grafeno en el cátodo o ánodo.
Cuando se probó el alcance y potencial de esta batería, los investigadores crearon un brazalete LED con una batería de ion de litio integrada. En este sentido, lograron que la batería mantuviera encendida la luz LED por más de 60 segundos.
Los resultados aseguran que su primer lote de baterías impresas en 3D cuenta con 2 órdenes de magnitud menos que las baterías comercializadas actualmente, siendo poco potente para su uso. Pese a ello, tienen la confianza de que con más investigación es posible aumentar la capacidad de la misma, y no utilizar PLA sino otro tipo de material para que el rendimiento sea mayor.
Referencia: Three-Dimensional Printing of a Complete Lithium Ion Battery with Fused Filament Fabrication. ACS Appl. Energy Mater., Article ASAP. Publication Date (Web): September 18, 2018. DOI: 10.1021/acsaem.8b00885