“Los científicos de USC Dornsife confían en revolucionar el mundo; para ello están desarrollando formas únicas, de extender la vida útil de las baterías y de aumentar la cantidad de energía, que pueden acumular y suministrar.”
Metas a superar
Actualmente, las baterías de iones de litio son las más usadas para almacenar horas de energía, en la mayoría de los dispositivos de tamaño relativamente compacto y liviano. Pero profesor de química Sri Narayan del USC Dornsife y codirector del USC Loker Hydrocarbon Research Institute, espera hacerlo mejor.
Entre otras actividades, Narayan está intentando generalizar el uso de las baterías de litio-azufre, que contienen de dos a tres veces más energía que las de iones de litio, son mucho más económicas de producir (dado que el azufre es abundante y barato) y resultan más seguras, ya que son menos propensas al sobrecalentamiento.
La meta de Narayan es alargar la vida útil de estas baterías que hoy está en cien ciclos, eso implica que, si un usuario recarga su móvil todos los días, debería cambiar de batería litio-azufre cada tres meses, mientras que las de iones de litio pueden durar años.
La corta vida de las baterías de litio-azufre se debe a que, los sulfuros (iones de azufre) tienden a adherirse entre sí y escapan a la influencia del cátodo (electrodo positivo). Los iones polisulfurados se acercan al ánodo (electrodo negativo), donde se “cargan” de electrones y vuelven al cátodo.
En este proceso, muchos de los sulfuros reaccionan con los iones de litio, formando sulfuro de litio, una sustancia totalmente inútil para la batería. Tanto la recarga como la descarga aceleran dicho proceso de desplazamiento, degradando los polos y agotando la batería.
En el buen camino
El profesor Narayan y su estudiante Derek Moy desarrollaron una forma de superar este inconveniente y dar vidas más largas a estas baterías, mediante el empleo de una innovadora “membrana de conducción mixta” o MCM.
Este material no poroso y delgado conduce los iones de litio, pero bloquea las reacciones de polisulfuración, que degradan los polos. El MCM quintuplicó la vida útil de la batería, sin pérdida de capacidad de carga, lo que según Narayan será suficiente por ahora, para emplear en los móviles.
Narayan también advierte que esta tecnología “está en pañales” y necesita mucha más investigación, antes de que su empleo se popularice, pero confía en que las ventajas económicas, la abundancia de materia prima y que se puede almacenar más energía con menos peso, podrían ser de gran utilidad para los dispositivos electrónicos manuales y eventualmente para los coches eléctricos.
Por ahora, Narayan cree que el camino natural de este tipo de baterías pasa primero por aplicarlas a los móviles, luego a una amplia variedad de aparatos electrónicos, más adelante a los coches eléctricos y finalmente a las energías renovables.
Tanto la energía solar, como la eólica tienen la desventaja de que, si no hay sol o no corre el viento, no producen nada, pero durante determinados períodos, la generación puede llegar a ser mayor que la demanda y por ahora, las baterías son una solución a medias, puesto que los costos resultan demasiado altos para ser viables.
Las baterías de Narayan podrían ser la solución, ya que el profesor confía en que serán los acumuladores de electricidad ideales (tras la investigación suficiente), como para guardar electricidad en horas pico de producción, de todo tipo de fuentes de energía renovable.
