¿Qué es una batería de película delgada?

Una batería de película delgada es una forma de batería de iones de litio que puede ser tan pequeña como unos pocos milímetros de espesor. Las baterías de película delgada utilizan un proceso similar al de una batería de iones de litio estándar para proporcionar energía, pero tienen varias ventajas sobre la batería más grande. Además de ser mucho más pequeños, también duran más, pueden funcionar a temperaturas más extremas y pueden tener cualquier forma. Fueron desarrollados por un equipo de científicos e ingenieros liderados por el Dr. John Bates en el Laboratorio Nacional Oak Ridge en Tennessee.

El método utilizado para hacer una batería más delgada que un cuarto de los Estados Unidos es un proceso llamado deposición física de vapor. Los materiales para la batería de película delgada se colocan uno a la vez sobre un sustrato. Si el sustrato es flexible, la batería también lo será. Cada material comienza como un vapor, que luego se condensa para formar una capa delgada y sólida sobre el sustrato. El sustrato es necesario para separar el ánodo y el cátodo en la batería.

Un ánodo es el punto de contacto en la batería al que fluye la corriente. El cátodo es el punto de donde fluye. Todos los tipos de baterías de iones de litio, incluida la batería de película delgada, funcionan cuando un ión de litio se mueve desde el ánodo al cátodo a través de un electrolito sólido. Un electrolito es cualquier material que conduce electricidad. En una batería de película delgada, el electrolito es a menudo un polímero flexible.

Como todas las baterías de iones de litio, las baterías de película delgada son recargables. Las baterías de iones de litio son comunes en la electrónica de consumo, como los teléfonos celulares y las computadoras portátiles. Como una batería de película delgada es tan pequeña, el dispositivo electrónico que alimenta también puede ser pequeño. Esto permite dispositivos electrónicos más pequeños y livianos que los que funcionan con baterías estándar de iones de litio.

Además de su tamaño, la batería de película delgada tiene varias otras ventajas sobre una batería estándar de iones de litio. Tiene una mejor relación energía-peso. El costo de la batería no aumenta a medida que disminuye el tamaño. Las baterías de película delgada también pueden funcionar en temperaturas extremas que dañarían las baterías estándar de iones de litio.

Una batería de película delgada tiene una vida útil más larga que una batería estándar de iones de litio. El ciclo de vida de una batería es la cantidad de veces que puede cargarse y luego descargarse por completo antes de que su capacidad de energía caiga por debajo del 80 por ciento de la capacidad original. Esta pérdida de energía ocurre porque los materiales en la batería se descomponen muy lentamente a medida que la electricidad se mueve a través de ellos.