La carrera por mejorar las baterías de los coches eléctricos no se detiene y la investigación científica continúa con sus hallazgos. En este sentido, los científicos de la Universidad de Stanford y el Laboratorio Nacional de Aceleradores del Departamento de Energía de EEUU (SLAC, por sus siglas en inglés) han dado con un nuevo enfoque para hacer que las baterías de iones de litio sean más ligeras, seguras y un 20 % más eficientes.
Para lograrlo, han desarrollado un nuevo colector de corriente más ligero y que promete decir adiós a los incendios y explosiones en cualquier dispositivo que lleve baterías, incluidos los coches.
El peligro de la recarga rápida
De acuerdo a la investigación, uno de los componentes más pesados de las baterías son las láminas de cobre o aluminio que forman los colectores de corriente que hay en el ánodo y el cátodo. Se trata de delgadas láminas de metal que distribuyen la corriente hacia y desde los electrodos.
Fuente: Yusheng Ye/Universidad de Stanford.
Para hacer que las baterías de iones de litio sean más ligeras, seguras y eficientes, los científicos reemplazaron el colector de cobre, en el medio, con una capa de polímero liviano recubierto de cobre ultrafino que ha conseguido, en el estudio, hacer que el colector sea un 80 % más ligero y aumentar la densidad de energía de la batería hasta un 26 %.
«Cuando se exponen a llamas abiertas, las baterías de iones de litio fabricadas con los colectores de corriente comerciales actuales (fila superior) se incendiaron y se quemaron vigorosamente hasta que todo el electrolito se consumió. Las baterías con los nuevos colectores retardadores de llama (fila inferior) produjeron llamas débiles que se apagaron en unos pocos segundos y no volvieron a encenderse incluso cuando los científicos intentaron volver a encenderlas», explica SLAC. Fuente: (Yusheng Ye/Universidad de Stanford).
También añadieron un retardante de fuego incrustado en la capa de polímero que permite reducir la inflamabilidad gracias a un polímero que promete resistir las altas temperaturas creadas por la carga rápida de la batería.
Si se adopta, han dicho los investigadores, esta tecnología podría abordar dos objetivos principales de la investigación de baterías: extender la autonomía de los coches eléctricos y reducir el peligro de que los ordenadores portátiles, teléfonos móviles y otros dispositivos estallen en llamas.
Esto es especialmente importante cuando las baterías se cargan muy rápido. Algo que especialistas como Rosa Palacín, investigadora en el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona, ya advirtió en este medio:
«La vida útil cambiará en función de lo exigentes que sean los ciclos de carga o descarga, cuanto mas rápidos, mas rápido envejecerá, y cuanto mayor sea la temperatura de operación también». «En cualquier caso, la carga muy rápida debería ser siempre un recurso a utilizar ante una emergencia y no el modus operandi normal, porque ello disminuiría la vida útil».
Según los investigadores de Stanford, este nuevo concepto de batería debería ser fácil de fabricar y también más económico, porque reemplaza parte del cobre con un polímero más barato. Así, no descartan llevarlo a la fabricación a gran escala, y ya han solicitado una patente.
El siguiente paso será ponerse en contacto con los fabricantes de baterías para explorar las posibilidades.
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