El truco de carga que puede revivir una batería de litio

Uno de los grandes problemas del almacenaje de energía es que, a la larga, las baterías van muriéndose. Poco a poco van perdiendo capacidad de almacenamiento y, al final, se vuelven inservibles.

Esto se debe en parte a que las baterías de litio se degradan de una forma muy particular: creando cúmulos de litio que se vuelven inactivos. Por lo que en una batería con varios años lo que tenemos son un montón de regiones sin actividad energética.

La buena noticia es que un grupo de científicos ha demostrado que pueden revivir esas zonas muertas para aumentar el rendimiento de las baterías pese a que éstas tengan muchos años y muchos miles de usos.

Este proceso se realiza mediante ajustes en el proceso de carga, y que el enfoque podría no sólo beneficiar a las baterías actuales, sino también a los diseños de baterías de próxima generación con densidades mucho mayores.

El avance proviene de un equipo de científicos del Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC del Departamento de Energía y de la Universidad de Stanford, que se centró en lo que denominan islas de litio inactivo.

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Éstas se forman a medida que las baterías se someten a ciclos y los iones de litio viajan de un lado a otro entre los dos electrodos, y algunos fracasan en ese viaje y se vuelven electroquímicamente inactivos, formando cúmulos que contribuyen a la disminución de la capacidad de almacenamiento.

Este descubrimiento parte de las sospechas previas del equipo de que si se dirigen a las islas aisladas de litio con un voltaje determinado, éstas podrían entrar en acción y hacer que se muevan físicamente entre los electrodos.

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Para probar esta teoría, los científicos construyeron una batería de prueba óptica diseñada para permitir la observación en tiempo real de las islas de litio aisladas mientras se cargaba el dispositivo.

Este experimento demostró que la isla de litio no estaba realmente muerta, sino que respondía a las operaciones de la batería arrastrándose lentamente hacia un electrodo durante la carga y hacia el otro durante la descarga.

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Con ese objetivo, los científicos realizaron experimentos de seguimiento en otras baterías de prueba y utilizaron simulaciones por ordenador para demostrar que el litio aislado podía recuperarse realmente mediante ajustes en el proceso de carga.

Según el equipo, este avance aumentó la vida útil de la batería de prueba en un 30%. Y en un futuro también podría conducir a la mejora de los diseños de las baterías de carga rápida, o a la mejora de la capacidad y la vida útil de las baterías recargables actuales.