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Desarrollan una batería de litio flexible y prácticamente indestructible


Unas de las características de las actuales baterías de litio son su cada vez más elevada densidad energética, además de contar con unos costes cada vez más competitivos. Pero hay un aspecto que todavía no se ha logrado solucionar del todo y es el relacionado con la seguridad. Algo que frena su aplicación en sectores como la aviación, y que ahora un grupo de investigadores del prestigioso Laboratorio de física aplicada Johns Hopkins aseguran han logrado solventar.

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Este grupo ha estado trabajando en una nueva celda de litio durante los últimos cinco años que ha demostrado su resistencia a las diferentes pruebas a las que ha sido sometida. Presentada por primera vez en 2017, esta se puede cortar, disparar, doblar y mojar sin que ello afecte a su rendimiento.

A fines del 2019 los últimos avances han permitido incluso llevar un poco más allá el desarrollo, transformando a estas baterías inmunes al fuego. Algo que sumado a la mejora de factores como el voltaje a niveles de baterías comerciales les ha permitido dar un salto adelante enorme de cara a su comercialización.

Según los desarrolladores de esta batería: «El secreto para hacer una batería indestructible se reduce al electrolito, el componente químico que separa los extremos positivo y negativo de una batería. La mayoría de los electrolitos de litio comerciales son una mezcla de sales de litio inflamables y líquidos. Una combinación peligrosa. Si la barrera permeable que separa el cátodo del ánodo falla, se produce un cortocircuito y mucho calor. Cuando todo este calor golpea un material altamente inflamable como el electrolito de litio y al cátodo rico en oxígeno, el riesgo de incendio se dispara.»

Para el equipo de Johns Hopkins, su nuevo desarrollo evita estos problemas al usar un electrolito a base de agua, y por lo tanto, no inflamable y no tóxico. Una tecnología que existe desde hace 25 años, pero que hasta ahora había limitado sus aplicaciones por su baja tensión. Para solucionarlo, el equipo descubrió que al aumentar la concentración de sales de litio y mezclar el electrolito con un polímero, podrían incrementar el la tensión eléctrica desde los apenas 1,2 voltios actuales, hasta los 4 voltios, lo cual es comparable con las cifras de una celda de litio comercial.

Cuando el equipo juntó un ánodo y un cátodo disponibles comercialmente con este nuevo electrolito acuoso, lograron crear una batería de litio diferente a todo lo que se haya visto hasta ahora. Es transparente y flexible como una lente de contacto, no es tóxica ni inflamable, y se puede fabricar y operar al aire libre sin carcasa.

Lo más interesante de todo es que esta batería puede soportar prácticamente cualquier situación, ya sea impactos, roturas, incendios…algo que le proporcionan un enorme potencial tanto para el uso en vehículos terrestres, como también para aplicaciones más extremas como barcos o aviones. Unas pruebas que incluso han realizado en vídeo para demostrar el enorme potencial de su desarrollo.

Añadir a esto que se trata de celdas que pueden incluso doblarse. Algo que permitirá sacar el máximo partido a los packs de baterías, que podrán además prescindir de algunos de los elementos de seguridad que protegen el pack en caso de impacto, lo que se traduciría en menos complejidad del conjunto, menos costes, y más densidad volumétrica.

Lo mejor de todo es que desde el equipo han indicado que no estamos ante un diseño futuro, sino que ya están trabajando con algunos fabricantes de primer nivel para testar estas celdas en condiciones reales. Una tecnología que además aseguran podría ser producido usando las actuales líneas de fabricación, que no necesitarán realizar cambios.

Algo que permitirá la aceleración de una producción que esperan se ponga en marcha en dos años. Tiempo en el que aguardan poder solucionar los últimos retos a los que se enfrenta esta tecnología que tiene en los ciclos de carga y descargas su actual limitación. Y es que una batería media puede mantener su rendimiento sin demasiadas variaciones durante al menos 1.000 ciclos, mientras que estas no logran pasar de los 100 ciclos. Una limitación que no deberían tener problema en solucionar en los dos años que tienen por delante para llegar al mercado.

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Vía | Wired



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11 comentarios en “Desarrollan una batería de litio flexible y prácticamente indestructible”

  1. ¿Eso quiere decir que podría ser una batería la misma carrocería del coche… o los cristales, parabrisas delantero, ventanillas…?
    No me lo puedo de creer XD

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    • Sin duda se podría. Otra cosa es que sea interesante ya que por su propia composición tienes sitio de sobra en el cuerpo del vehículo, y seguro que es mucho más caro que un simple cristal. Pero hablamos al parecer de una batería que ya no necesitaría la estructura de las actuales. Ni sistema de refrigeración, ni apenas cableado. La verdad es que suena a batería milagrosa, pero el laboratorio otra cosa no pero el prestigio se le cae de los bolsillos.

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    • Algunos parece que no leeis bien……Señores ¡¡100 ciclos!! que con eso no se va a ningún sitio y hablan que en 2 años ¿Solucionaran este gran pero?. Y yo voy ingenuo y me lo creo jajaja. Oxis prometía lo mismo con sus celdas de Li-S según ellos ya tendrían que estar comercializando sus celdas de 500wh/kg y mirar donde están ahora……De los 200 ciclos no pasan. Si hicieramos una lista de las empresas que han prometido celdas revolucionarias y que luego se han quedado en nada no cojeria aquí.

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    • Me imagino que cuando sugieres que la batería sea la misma carrocería del coche te refieres a sustituir el actual acero de la carrocería por este material…. De ser así no tiene ningún sentido porque ni tiene la misma resistencia que el acero ni ofrecería la misma protección ante impactos. Y en cualquier caso sería mucho más caro usar este componente que usar acero.

      Quizás lo que pretendías decir era que se podría usar estas baterías en los huecos de la carrocería. En ese caso sigo sin ver la ventaja pues aumentarías el peso del coche en zonas donde normalmente se busca precisamente lo contrario es decir que sean lo más ligeras posible para hacer el coche más estable. Recuerda que lo ideal es que todo el peso del vehiculo se concentre en los bajos del coche… Por tanto el tipico modelo «tesla» skateboard con la bateria en el suelo del coche es lo ideal para la distribución de pesos.

      Sí que es cierto que gracias a ser flexible se podría aprovechar mucho mejor ese espacio de los bajos y por tanto podríamos tener packs de baterías más grandes y con más autonomía que de paso compensarían esos ciclos tan bajos.

      Que por cierto espero que esos ciclos se mejoren como minimo hasta 500 para ser realmente competitivos en el mercado… De lo contrario no tendrian sentido estas baterias salvo que se tratase de packs de mucha capacidad.

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  2. Me recuerda los típicos móviles transparentes que se suelen ver en películas y series futuristas…, ahora sería posible…

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  3. Vamos a ver, cuando salga, lo gracioso es que hay marcas que lo están testeando… dentro de 2 años al mercado.. 2022 antes que las de enevate, https://forococheselectricos.com/2020/01/enevate-pone-fecha-de-llegada-a-su-revolucionaria-bateria-de-silicio-dominante.html

    Vamos a ver todo lo que implica y todo lo que es posible.. lo bueno, que las marcas que tengan fábricas no dependen de terceros.

    Incluso si llega a otra empresa, podría hasta hacer reconversiones de coches, ya que siendo moldeable puede aprovecharse, si la legislación lo permite.

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  4. Como siempre, la noticia es muy “marketiniana”: grandilocuente y engañosa. Me gustaría saber lo que dicen de verdad los técnicos del laboratorio.

    Toca esperar y ver dos cosas:

    Primero, si en dos años han subido los 100 ciclos a un cantidad razonable o no.

    Y segundo (y más importante), si después de la subida, aún siguen siendo tan macanudas.

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  5. Todo lo que sea I+D+I bienvenido sea, aunque se quede en el tintero. O si acaso tendremos que conformarnos con la triste tecnología actual. Salu2

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