Actualmente, los LMB no se han considerado una opción viable para alimentar todo, desde vehículos eléctricos hasta productos electrónicos, porque su vida útil es demasiado corta. Pero estas baterías también tienen el doble de capacidad que las mejores baterías de iones de litio de la actualidad. Por ejemplo, los vehículos eléctricos propulsados ​​por metal de litio tendrían el doble de autonomía que los vehículos propulsados ​​por iones de litio, con el mismo peso de batería.

Los investigadores demostraron que una batería de metal de litio equipada con el dispositivo podría cargarse y descargarse durante 250 ciclos y una batería de iones de litio durante más de 2000 ciclos. Las baterías se cargaron de cero a 100 por ciento en 10 minutos para cada ciclo.

"Este trabajo permite la carga rápida y las baterías de alta energía, todo en uno", dijo Ping Liu, profesor de nanoingeniería en la Escuela Jacobs y otro autor principal del artículo. "Es emocionante y eficaz".

El equipo detalla su trabajo en la edición en línea del 18 de febrero de 2020 de la revista Advanced Materials.

La mayoría de los esfuerzos de investigación de baterías se enfocan en encontrar la química perfecta para desarrollar baterías que duren más y se carguen más rápido, dijo Liu. Por el contrario, el equipo de UC San Diego buscó resolver un problema fundamental: el hecho de que en las baterías de metal tradicionales, el líquido electrolítico entre el cátodo y el ánodo es estático. Como resultado, cuando la batería se carga, el ion de litio en el electrolito se agota, lo que hace más probable que el litio se deposite de manera desigual en el ánodo. Esto, a su vez, provoca el desarrollo de estructuras en forma de aguja llamadas dendritas que pueden crecer sin control desde el ánodo hacia el cátodo, provocando que la batería se cortocircuite e incluso se incendie. La carga rápida acelera este fenómeno.