Este invento triplicará la autonomía de los coches eléctricos
Un grupo internacional de investigadores ha descubierto un nuevo material que promete multiplicar por tres la capacidad de las baterías de litio. Esta tecnología puede hacer que nos olvidemos de dónde hemos puesto el cargador del teléfono, del portátil o del Satisfyer, pero sobre todo puede ser revolucionaria si se aplica en las baterías de los futuros coches eléctricos.
Encontrar baterías más eficientes y duraderas es el santo grial de la nueva ola de transporte eléctrico que viene. Las baterías de litio que se están usando ahora presentan grandes limitaciones y muchas de ellas son debidas al grafito, uno de sus componentes principales.
El grafito actúa como ánodo, o polo negativo, de las baterías de iones de litio. Este material reacciona con el cátodo, polo positivo, gracias a una solución de sal de litio haciendo que la batería se cargue o se descargue. El científico de materiales Nitash Balsara, de la Universidad de Berkeley, comenta en un artículo publicado en ‘Nature‘ que la falta de porosidad de este material pone un límite en la capacidad de estas baterías: “Si intentas hacer pasar litio demasiado rápido (carga), el litio no penetra en el grafito, se queda en el exterior y eso es peligroso”. Al saturarse la batería, los electrolitos quedan libres pudiendo provocar un cortocircuito y que la batería se prenda fuego.
El nuevo material, descubierto por investigadores de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología rusa en colaboración con un grupo de investigadores internacionales, viene a sustituir el grafito permitiendo triplicar su capacidad y multiplicando sus ciclos de carga por cinco si los comparamos con otros materiales alternativos. Además, según el argumento del Dr. Balsara, no sería descabellado pensar que este material las haría menos inestables.
Según explican los investigadores, la síntesis de este nuevo material se ha llevado a cabo mediante un método de pirólisis. Una solución acuosa, con iones de metales especiales, se convierte en vapor con la ayuda de ultrasonidos. Luego esa agua se evapora a temperaturas de 1.200 °C descomponiendo los metales salinos. Al final del proceso se obtienen unas microesferas con la porosidad necesaria para que los iones de litio circulen sin problema, haciendo que la batería sea mucho más fiable y eficiente.
A la búsqueda del santo grial
Este es solamente el primer paso, los científicos rusos aseguran que están trabajando para conseguir composiciones de electrodos más eficientes todavía. Además, hay ya varios competidores que trabajan en nuevos materiales capaces de sustituir el grafito como ánodo de las baterías de litio. En enero de este año, la compañía israelí StoreDot anunció unas baterías que sustituyen el grafito por unas nanopartículas semiconductoras capaces de cargar totalmente un coche en solo cinco minutos. StoreDot ha recibido financiación de marcas tan potentes como Samsung y sus baterías hace tiempo que alimentan multitud de cacharros electrónicos. Estas nuevas baterías no son una promesa, sino que están ya listas para la producción en masa.
También hay otras alternativas interesantes al litio. Toyota ha anunciado recientemente un coche que llevará unas baterías de estado sólido. Estas baterías se diferencian de las anteriores en que usan electrodos y electrolitos sólidos en lugar de líquidos.
El fabricante japonés asegura que sus nuevas baterías tendrán más potencia y menos peso. Además, se pueden cargar totalmente en 10 minutos consiguiendo una autonomía de 500 kilómetros. Veremos las verdaderas prestaciones de este tipo de baterías cuando Toyota las presente oficialmente junto con su nuevo coche en algún momento de este año.
Hay otros fabricantes trabajando en baterías de estado sólido. Según CNet, el fabricante de coches americano General Motors tiene un plan para producir una batería que dure un millón de millas (1.609.344 kilómetros). También aseguran, en la línea de lo que dice el Dr. Balsara, que estas baterías serán más seguras, evitando que se prendan fuego, como ha sucedido en alguna ocasión con las de litio.
Y, por supuesto, está Tesla. Elon Musk tuiteó en enero que la producción de baterías es la limitación más importante para el futuro de la energía sostenible. Su compañía —que aparte de coches vende paneles eléctricos y baterías— está apostando por los ánodos de silicio, que funcionan con silicio y oxígeno en lugar de grafito. Como explicó el propio Musk en una presentación de sus nuevas baterías a finales del año pasado, Tesla utiliza silicio metalúrgico reciclado y le aplica un polímero conductor para estabilizarlo. Según la compañía, esta técnica puede aumentar la autonomía de sus coches en un 20%.