Los avances en materia de baterías siguen abriéndose camino, y sean más realistas o menos, dibujan un futuro prometedor en materia de tecnología y electromovilidad.
Un equipo de investigadores australianos afirman haber desarrollado una batería de litio-azufre que puede mantener un smartphone cargado durante cinco días seguidos o dotar a un coche eléctrico de 1.000 kilómetros de autonomía entre cargas. Y está lista para ser comercializada.
Cargas más altas sin afectar al rendimiento
El estudio, publicado en la revista Science Advances, ha sido desarrollado por investigadores de la Universidad de Monash, en Melbourne, que aseguran que la batería de litio y azufre que han creado es la "más eficiente del mundo" y puede superar cuatro veces las baterías tradicionales.
Actualmente, todas las ramas de investigación de baterías alternativas a las de iones de litio se centran en resolver tres problemas principales: densidad de energía baja (que induce a una autonomía menor), problemas de seguridad (sobrecalentamiento e incendios) y una vida útil corta tras determinados ciclos de carga y descarga, como ocurre con las baterías de litio-azufre, que si bien gozan de una mayor densidad de energía, tienden a tener una vida útil más corta.
Para abordar estos temas los científicos han de centrar el tiro en el ánodo de la batería, el cátodo y el material electrolítico a través del cual pasan los iones cargados durante las fases de carga y descarga.
Utilizando los mismos materiales en baterías estándar de iones de litio, los investigadores reconfiguraron el diseño de cátodos de azufre para que pudieran acomodar cargas de mayor tensión sin una caída en la capacidad o el rendimiento general.
Así, el enfoque de este equipo de investigadores se centra en mejorar la arquitectura del cátodo de azufre, de forma que ofrezca una interferencia mínima con las reacciones electroquímicas y el movimiento de iones y acomode la expansión del volumen natural durante la descarga, lo que resulta, dicen, en un mayor rendimiento de la batería.
Además de mejorar el rendimiento de los cátodos de azufre, han conseguido proporcionar ventajas a otros materiales de electrodos de alta capacidad, como el ánodo de silicio, altamente investigado en la batería de iones de litio.
"Todas estas características de rendimiento, junto con el bajo costo, el respeto al medio ambiente, la abundancia de materiales disponibles y la facilidad de procesamiento, hacen que este nuevo diseño de electrodos sea prometedor para aplicaciones del mundo real a gran escala", reza el estudio.
Los investigadores dijeron que están "al borde" de comercializar la innovación, que ha recibido el apoyo del Gobierno australiano. Ya han patentado la batería y de hecho las células prototipo han sido fabricadas con éxito por los socios alemanes de I + D Fraunhofer Institute y Beam Technology.
"Este enfoque no solo favorece las métricas de alto rendimiento y la larga vida útil del ciclo, sino que también es simple y de muy bajo costo de fabricación, utilizando procesos basados en agua, y puede conducir a reducciones significativas en los desechos peligrosos para el medio ambiente", ha dicho, Matthew Hill, uno de los investigadores.
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