Nuevo sistema hace que las baterías duren más y se carguen más rápido

bateria optimizada

Un equipo de investigadores del Instituto Paul Scherrer y de la Escuela Politécnica Federal en Zúrich en Suiza ha desarrollado un procedimiento muy sencillo y rentable que permite optimizar de manera significativa el rendimiento de las baterías de iones de litio convencionales.

Gracias a este nuevo sistema, el componente prolonga su vida útil, aumenta sustancialmente su capacidad y reduce considerablemente los tiempos habituales de carga. 

De acuerdo con Claire Villevieille, jefa del grupo de investigación, el secreto de este hallazgo se debe a que le han dado un enfoque diferente. En la actualidad, la mayoría de los científicos trata de desarrollar nuevos compuestos para las baterías, pero ellos se han centrado en materiales conocidos. 

"Hemos probado componentes existentes con el fin de aprovechar su potencial plenamente", asegura la científica. "En condiciones de laboratorio, hemos sido capaces de aumentar la capacidad de almacenamiento en un factor de hasta 3". No obstante, en las baterías comerciales no se podrá conseguir un aumento tan grande debido a la complejidad de su construcción. Los investigadores consideran que su capacidad de almacenamiento se podrá incrementar al menos entre un 30 y un 50%. 

Ánodo batería

La clave para conseguir la optimización reside en el nuevo enfoque que se ha dado a los ánodos. Este componente está hecho de grafito, es decir de carbono, dispuesto en pequeñas escamas densamente empaquetadas, comparables en apariencia a los copos de maíz.

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Cuando la batería se está cargando, los iones de litio pasan desde el cátodo, que es el electrodo positivo de óxido de metal, a través de un fluido de electrolito al ánodo, donde se almacenan en la barra de grafito. Cuando la batería está en uso, los iones de litio pasan de vuelta al cátodo, pero se ven obligados a tomar muchos desvíos a través de la masa densamente poblada de copos de grafito, lo que compromete el rendimiento de la batería. 

Estos desvíos son evitables si las escamas se disponen de manera vertical durante el proceso de producción de los ánodos, que es lo que ha hecho el equipo, reduciendo sustancialmente la distancia que tienen que recorrer los iones de litio.

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Además, la tecnología que han desarrollado estos investigadores es perfectamente escalable, por lo que tiene la ventaja de que se puede aplicar en las baterías de los relojes inteligentes, los smartphones, los ordenadores portátiles e incluso los coches.