Las baterías de grafeno para automóviles pueden ofrecer autonomías de 800 Km y tiempos de recarga de solo 8 minutos, con pesos 30% menores que las baterías de litio. Y al grafeno cada vez le falta menos para que su producción sea económicamente rentable. Cuando esto suceda, ¿habrá que decidirse entre uno u otro o se podrán combinar los sistemas basados en ambos materiales?
Al igual que las baterías de iones de litio, las celdas de grafeno utilizan dos placas conductoras. Ambas están recubiertas por un material poroso y se hallan sumergidas en una solución de electrolitos. Si bien su composición interna es bastante similar, las baterías basadas en uno y otro material son completamente diferentes.
Baterías de Grafeno versus Litio
El grafeno tiene un nivel de conductividad eléctrica mucho más alto que las baterías de iones de litio. Por lo que las celdas se recargan más rápido y permiten entregar flujos de corrientes muy altas. Esto es particularmente útil para los coches eléctricos, puesto que permitiría una carga muy rápida de sus baterías, generando menor temperatura y aumentando su vida útil total.
Las baterías de grafeno también son más livianas y sus celdas resultan mucho más delgadas que las de ion litio actuales. Por lo que acumula más energía en espacios más reducidos, lo que disparara la eficiencia integral de estos sistemas. La diferencia es tal, que mientras un kg de ion litio almacena un máximo de 200 Wh, el mismo kilo de grafeno quintuplica esa cifra, llegando hasta 1000 Wh.
En cuanto a la seguridad, las baterías de grafeno resultan mucho más estable. Ya que incluso podría hasta mojarse, algo impensable en el litio que reacciona explosivamente con el agua (lo que hace que las baterías deban sellarse herméticamente). Si bien las baterías de ion litio de los vehículos eléctricos tienen un muy buen historial en cuanto a seguridad, se han presentado incidentes aislados relacionados con productos defectuosos.
El sobrecalentamiento, la perforación o la sobrecarga de las baterías de ion litio puede desencadenar una situación de peligro. Y en el peor de los casos desembocar en un incendio (aunque estas situaciones han sido muy excepcionales). En cambio, las baterías de grafeno resultarán más seguras, resistentes y estables.
¿Combinar baterías de grafeno y baterías de ion litio?
La realidad es que no necesariamente debemos elegir uno y excluir al otro. De hecho, es posible aprovechar las ventajas de los dos sistemas empleándolos de forma conjunta. El grafeno puede mejorar significativamente el rendimiento de las baterías de ion litio, en un sistema denominado baterías compuestas. Estas baterías híbridas son más livianas, con tiempos de recarga sensiblemente menores, una capacidad de almacenamiento mejor y más vida útil.
Los expertos vaticinan que aún faltan unos cuantos años para conseguir que la síntesis del grafeno sea mucho más viable y sencilla de lo que es ahora, con lo que se lograría reducir sus costes de producción. Ello no es óbice para que se siga innovando con dicho material, con el fin de que la movilidad eléctrica tenga en el grafeno una oportunidad más de superación.
