Los coches del futuro tendrán una batería que nunca has visto, pero que mejorará su eficacia. Funciona con dos metales y duplica la autonomía que tienen los que vemos en la calle. El mundo de la automoción está cambiando mucho ante la búsqueda exhaustiva de transporte más sostenible. De ahí proyectos tan innovadores como el combustible ecológico que puede plantarse y cultivarse.
La investigación para conseguir que los vehículos eléctricos sean una opción viable sigue vigente en todo el mundo. Gran parte de la búsqueda está centrada en buscar alternativas a las actuales baterías de iones de litio.
Estas toman un importante protagonismo en el mercado de los automóviles eléctricos, pero tienen desventajas significativas. Una necesidad que ha hecho que diferentes laboratorios del mundo deseen poner remedio a esta situación.
De hecho, las baterías de litio-metal casi no se utilizan porque se degradan rápidamente en su funcionamiento, haciéndolas inviables para los automóviles eléctricos y su uso diario. En este contexto, los investigadores de la Universidad de Stanford parecen haber encontrado una solución.
La batería que parecía irreconciliable con los coches eléctricos cambia de la noche a la mañana
Han logrado que las de litio-metal se conviertan en una opción real. De esta manera, el usuario se beneficiaría de una de sus grandes ventajas, de la de duplicar las autonomías de las actuales de iones de litio. El truco para que las baterías de litio sean prometedores para los automóviles eléctricos es dejarlas descansar.
O sea, hay que permitir que se descarguen por completo y dejarlas inactivas para que descansen unas horas. Para entender cómo se ha logrado esta solución, debemos adentrarnos en el funcionamiento de este tipo de baterías.
Por un lado, están las de iones de litio convencionales. Estas presentan un ánodo de grafito y un cátodo de óxido metálico de litio. Se encuentran separados por un electrolito líquido o sólido para mover los iones de litio de un lado a otro.
Asimismo, la de litio-metal sustituye el ánodo por otro metal de litio galvanizado. Así hace posible el almacenamiento del doble de energía utilizando el mismo espacio y ahorra peso, algo que en un automóvil eléctrico puede significar una autonomía multiplicada por dos.
El problema de la última está en su rápida degradación. Cuando se descarga, se produce el “litio muerto”, es decir, trozos de litio metálico que se aíslan y quedan atrapados en la SEI, la interfase de electrolito sólido. Es una “matriz esponjosa” entre el ánodo y el electrolito que les “impide participar en reacciones electroquímicas”. Por consiguiente, la capacidad se va perdiendo rápidamente.
La batería de los coches halla una solución impensada
La solución que ha encontrado Stanford llega para demostrar cómo la matriz SEI se disuelve cuando la batería está inactiva. Dejándola reposar por unas horas, queda eliminado “todo el litio metálico del ánodo y parte de la matriz SEI que rodea al litio muerto se disuelve”. Es en ese momento cuando vuelve a recargarse. El litio muerto regresa a la vida y se vuelve a conectar con el ánodo, “porque hay menos masa sólida en el camino”.
“Anteriormente pensábamos que esta pérdida de energía era irreversible, pero nuestro estudio demostró que podemos recuperar la capacidad perdida simplemente dejando reposar la batería descargada”, admiten los responsables del estudio. “Estábamos buscando la forma más fácil, barata y rápida de mejorar la vida útil del ciclo del metal de litio”, señala Wenbo Zhang, comenta el coautor principal del estudio. El profesional, además dio otra clave: lo fácil que es hacer que estas baterías de litio-metal cumplan con el proceso que proponen.
“Estas mejoras se pueden lograr simplemente reprogramando el software de administración de baterías, sin costos adicionales ni cambios necesarios en el equipo, los materiales o el flujo de producción”, explica.
Queda claro que la batería de los coches del futuro ya está aquí y llega dispuesta a hacernos vislumbrar un panorama diferente. Mientras tanto, en el sector, siguen apareciendo modelos increíbles, como el automóvil que cambia de color con un solo clic.
