Logo de Noticias Coches
bateria
Luis Ramos Penabad

Se abre paso la próxima generación de baterías

A la hora de plantearse la compra de un coche eléctrico surgen dos problemas. El primero, el del coste de adquisición, se mitiga en parte con las ayudas a la compra (en el momento de escribir este artículo está vigente el Plan Moves III). El segundo no es tan sencillo de solucionar y es la limitada autonomía. En ello trabajan los científicos e ingenieros y se acaba de abrir un camino muy prometedor de cara a la busqueda de tecnología de la próxima generación de baterías. 

Todo el mundo habla de las baterías de estado sólido (resumiendo mucho, emplear electrolitos sólidos en lugar de líquido. También de añadir silicio al ánodo para aumentar la densidad de energía. Ahora, una nueva arquitectura de baterías coloca estas dos innovaciones dentro de un dispositivo. El resultado es una batería de estado sólido segura, duradera y que podría almacenar grandes cantidades de energía.

Los científicos se han visto atraidos por la densidad de energía que el silicio promete las baterías de próxima generación. El problema es que no resulta fácil incorporarlo a la ecuación. La idea es reemplazar el grafito utilizado como ánodo con silicio para almacenar potencialmente hasta 10 veces los iones de litio. El problema es que el silicio hace que el electrolito líquido se degrade rápidamente y la batería falle. Eso hasta ahora, pues este nuevo estudio indica que la solución puede estar en usar un electrolito de estado sólido.

El electrolito líquido convencional que transporta los iones de litio de un lado a otro entre el ánodo y el cátodo de la batería es muy volátil. Estolimita la compatibilidad con otros materiales de alto rendimiento. Los electrolitos de estado sólido parecen la solución a este problema.

Los intentos para incorporar silicio en los ánodos de las baterías de litio tenían el mismo problema hasta ahora. Las partículas de silicio se expanden y contraen a medida que el dispositivo se carga y descarga. Esto provoca inestabilidades entre el ánodo de silicio y el electrolito líquido y genera graves pérdidas de capacidad a medida que carga y descarga la batería.

Los ingenieros de la Universidad de California en San Diego abordaron el problema desde otro enfoque, realizando ajustes en cómo se ensambla el ánodo de silicio. Eliminaron el carbono y los aglutinantes que se usan normalmente, y optaron por una forma más barata de micro-silicio que se somete a menos procesamiento. Luego se introdujo un electrolito sólido a base de sulfuro para transportar la carga. La batería resultante demostró ser extremadamente estable, al evitar las interacciones dañinas en el ánodo. Este vídeo ofrece una descripción general del avance:

Una celda completa a escala de laboratorio es capaz de 500 ciclos de carga y descarga conservando el 80 % de su capacidad, lo que demuestra que el nuevo diseño le hace ganar estabilidad. Darren HS Tan, uno de los autores, indica que el silicio de estado sólido superan muchas limitaciones en las baterías convencionales. «Presenta oportunidades interesantes para satisfacer las demandas del mercado de energía volumétrica más alta , costos reducidos y baterías más seguras, especialmente para el almacenamiento de energía en la red».

Fuente: UC San Diego

  • baterías
  • innovación
¿Te ha gustado esta noticia?Suscríbete y no te pierdas las últimas novedades cada semana