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Cuando una batería de iones de litio envejece, suele hacerlo de forma silenciosa: cada carga ofrece un poco menos, el rango de un coche baja y el rendimiento se vuelve menos predecible. En casos raros, esa degradación puede cruzar una línea peligrosa si se desencadenan reacciones indeseadas que elevan la temperatura y aumentan el riesgo de fuga térmica. Parte de esta historia se ha contado muchas veces: las grietas en el cátodo facilitan que el electrolito se cuele por donde no debe y empiece una cadena de efectos que reduce la vida útil y, en circunstancias extremas, compromete la seguridad.

Lo llamativo es que la industria y los laboratorios llevaban años intentando esquivar ese destino cambiando la “arquitectura” del material. Si los cátodos policristalinos se agrietan por sus fronteras internas, la idea parecía simple: usemos partículas monocristalinas, sin esas “costuras”, y el problema debería remitir. Sin embargo, muchos equipos observaron que los prometedores cátodos NMC (óxidos en capas ricos en níquel con níquel, manganeso y cobalto) en versión monocristalina seguían degradándose más de lo esperado.

Un trabajo publicado en Nature Nanotechnology por investigadores de Argonne National Laboratory y la Pritzker School of Molecular Engineering de la Universidad de Chicago propone una explicación concreta: el modo de fallo mecánico no desapareció; cambió de sitio. La grieta ya no se “cocina” principalmente entre granos como en los policristales, sino dentro de una sola partícula, empujada por cómo avanza la reacción electroquímica en su interior. La diferencia es sutil, casi como el crujido que aparece en un cubito de hielo no por una fractura en la superficie, sino por tensiones internas cuando se enfría de manera desigual. Continúa leyendo «El motivo oculto por el que algunos cátodos “sin grietas” acaban agrietándose: la nueva pista sobre seguridad y vida útil de las baterías»