¿Cómo puede utilizarse un potenciostato para estudiar el rendimiento y la degradación de las pilas?
Las baterías son sistemas que almacenan energía eléctrica en forma de energía química. Una batería cargada tiene dos partes con potenciales diferentes, que pueden utilizarse para aplicar ese potencial a otros dispositivos. Fluirá una corriente y el dispositivo conectado recibirá energía.
Las mediciones electroquímicas pueden caracterizar las baterías, por ejemplo, con qué frecuencia pueden cargarse y descargarse, cuánta carga se almacena en la batería o cómo cambia la batería con el tiempo.
Existen múltiples métodos para caracterizar las baterías, el que se aplique suele depender del parámetro que se necesite observar. Las técnicas más comunes son la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS ) y las curvas de carga-descarga.
Curvas de carga-descarga
Las curvas de carga-descarga en su forma más básica son dos pasos de corriente constante que se repiten. En el primer paso, se aplica una corriente para cargar la batería hasta que se alcanza un potencial determinado. A continuación, se invierte el sentido de la corriente para descargar la batería hasta alcanzar un determinado potencial. En uno de nuestros vídeos tutoriales se explica cómo realizar ciclos de carga-descarga .
Los investigadores de baterías estudian, por ejemplo, cuánta carga se almacena y se extrae de la batería en cada ciclo para predecir su vida útil. La relación entre la carga inyectada y la extraída se observa para estimar la eficiencia.
Espectroscopia de impedancia electroquímica
EIS puede extraer la contribución de los distintos componentes a la impedancia global de su batería. Como resultado, se pueden controlar muchos cambios en el interior de la batería sin necesidad de abrirla. Por ejemplo, se puede observar la formación de la interfaz de electrolito sólido (SEI). Para más detalles sobre EIS, le recomendamos el artículo de nuestra base de conocimientos.