Los investigadores descubren que el manganeso puede causar un defecto en las baterías que podría acortar la vida útil de los vehículos eléctricos.

Noticias de ingeniería de vehículos eléctricos

Publicado el 23 de agosto de 2026 por Nicole Willing y archivado en Noticias, Tecnología.

Aunque las baterías con cátodo de alto contenido en níquel y sin cobalto, como las baterías con núcleo de níquel recubierto de manganeso, han surgido como una posible solución para aumentar el rango de conducción de los vehículos eléctricos al tiempo que se reduce la dependencia de minerales críticos y costosos, investigaciones indican que exponer los materiales precursores al aire puede provocar cambios químicos sutiles que posteriormente aceleran la degradación de las baterías.

Un estudio realizado en la Universidad Hanyang de Corea del Sur descubrió que exponer los materiales precursores de las baterías al aire altera la química del manganeso, generando defectos superficiales reactivos que aceleran la degradación del electrolito y podrían reducir significativamente la vida útil de estas baterías de próxima generación.

Según el equipo de investigación dirigido por el profesor Jin Ho Bang junto con la investigadora PhD JinHa Shim, un ajuste en el contenido de litio durante la síntesis puede suprimir estos defectos y restablecer la estabilidad, lo que ayuda a los fabricantes a desarrollar baterías de mayor duración y alta energía para los vehículos eléctricos del futuro.

Los resultados del estudio fueron publicados en el volumen 19, número 12 de la revista Energy and Environmental Science.

El equipo observó que el manganeso puede convertirse de manera inesperada en una fuente de inestabilidad bajo ciertas condiciones de fabricación. El almacenamiento de materiales precursores en áreas expuestas al aire provoca la oxidación del manganeso en la superficie de las partículas, lo que a su vez genera la formación de regiones defectuosas enriquecidas con especies de manganeso “distorsionadas por efecto Jahn-Teller”. Estas superficies distorsionadas se vuelven altamente reactivas, lo que conduce a la descomposición del electrolito, a la disolución de los metales de transición y a reacciones dañinas con el ánodo de grafito. Este defecto oculto puede casi duplicar la tasa de disminución de la capacidad en sistemas de baterías ricas en níquel durante pruebas prolongadas de ciclado de baterías.

“Descubrimos que una capa rica en manganeso, que normalmente se introduce para proteger los cátodos con alto contenido de níquel, puede convertirse en un catalizador para su degradación si la química de los precursores no se controla con cuidado”, explicó el profesor Bang. “Incluso pequeñas variaciones en el historial de almacenamiento de los precursores pueden afectar significativamente la estabilidad de la batería”.

Para superar este problema, los investigadores sugieren que aumentar la cantidad de litio en exceso durante la síntesis podría suprimir la formación de fases superficiales defectuosas y restablecer enlaces estables entre manganeso y oxígeno. Estos cátodos modificados podrían conservar más del 90% de su capacidad, mejorando así su durabilidad a largo plazo.

“Nuestros resultados demuestran que incluso las variaciones menores en la historia de los precursores pueden tener consecuencias importantes para el rendimiento de las baterías, lo que hace que la gestión de estos precursores sea un factor crucial en la fabricación a gran escala”, agregó el profesor Bang. En lugar de requerir recubrimientos costosos o rediseños significativos de las líneas de producción, un control cuidadoso del manejo de los precursores y de la estequiometría del litio podría ofrecer una vía relativamente sencilla hacia baterías más duraderas.

Según la investigación, estas mejoras podrían traducirse eventualmente en vehículos eléctricos con una vida útil más larga de las baterías, además de contribuir a la durabilidad de los sistemas de almacenamiento de energía a gran escala que requerirán baterías estables y de alta energía para las aplicaciones relacionadas con las energías renovables en el futuro.

Fuente: Hanyang University ERICA

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