Las baterías de iones de fluoruro se han posicionado como una alternativa más a las de iones de litio por ofrecer potencialmente más densidad de energía, mucha más autonomía y menor coste, aunque atraviesan el mismo problema que las baterías de estado sólido: aún no se pueden fabricar en masa.
Pero gracias a la Inteligencia Artificial, un grupo de científicos ha ideado un método para investigar las entrañas de esta tecnología y poder explotarla como se merece para rivalizar con el litio.
Aprendizaje automático para encontrar los materiales indicados
Según explican desde Chemistry World, un equipo de científicos de la Universidad de Carolina del Norte, en EEUU, ha desarrollado un método de aprendizaje automático utilizando supercomputadoras que pueden determinar de forma rápida y precisa la facilidad con la que se mueven los iones de fluoruro en cualquier fluoruro conocido.
Se trata de un punto esencial ya que no se conocen muchos materiales que conduzcan iones de fluoruro, un requisito vital ya que es el movimiento de estos iones lo que permite que estas baterías se carguen y descarguen.
Inicialmente, el equipo utilizó un método de cálculo común para examinar una base de datos de 140.000 materiales conocidos, reduciéndola a 10.000 candidatos que contenían fluoruro.
"Lo que es realmente genial es que muchos de los materiales parecen ser mejores conductores que los que se usan en las baterías de iones de litio", explica Scott Warren, uno de los responsables de la investigación.
Uno de estos materiales es un compuesto de zinc-titanio que contiene fluoruro, un material "extremadamente barato, con excelentes propiedades de conducción de fluoruro y que debería ser especialmente prometedor como electrolito para una batería de iones de fluoruro", detalla.
Los expertos señalan que el aprendizaje automático puede ser también la puerta de entrada a las baterías de estado sólido, pues permitiría a la comunidad científica centrar sus esfuerzos primero en las composiciones seleccionadas computacionalmente y, por lo tanto, acelerar el proceso de descubrimiento de materiales estables y que puedan sintetizarse.
Los iones de fluoruro son ligeros, pequeños y muy estables en la teoría, y además el fluoruro es más barato que el cobalto y el litio.
Marcas como Toyota han desarrollado una batería en forma de prototipo que utiliza un ánodo, o electrodo cargado negativamente, compuesto de flúor, cobre y cobalto, y un cátodo cargado positivamente y hecho de lantano con una densidad de energía teórica más alta que las de iones de litio.