La Universidad de Harvard desarrolla unas baterías de electrolito sólido con 10.000 ciclos de vida útil

La Universidad de Harvard ha anunciado que un equipo liderado por Xin Li, profesor asociado de ciencia de materiales de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson, ha diseñado una batería litio-metal de electrolito sólido capaz de cargarse y descargarse como mínimo 10.000 veces con una alta densidad de corriente.

«Una batería de litio-metal se considera el santo grial de la química de las baterías debido a su alta capacidad y densidad energética. Pero la estabilidad de estas baterías siempre ha sido pobre. Nuestra investigación muestra que las baterías de electrolito sólido podrían ser fundamentalmente diferentes a las baterías comerciales de iones de litio con electrolito líquido. Al estudiar su termodinámica fundamental, podemos desbloquear un rendimiento superior y aprovechar sus abundantes virtudes».

Sobre el papel, estas baterías ofrecerían una vida útil superior a todo lo visto hasta el momento en la industria del coche eléctrico; de hecho, superarían en durabilidad al propio automóvil. Además, la tecnología desarrollada por el equipo del profesor Xin Li debería permitir que los vehículos puedan cargarse por completo en 10-20 minutos.

El mayor problema al que siempre se han enfrentado las baterías de litio-metal es la inestabilidad de su química: cuando el ánodo está hecho de metal de litio, se forman dendritas en la superficie, las cuales terminan perforando la barrera de separación entre el ánodo y el cátodo, lo que lleva a un cortocircuito o incluso a incendios.

La solución aportada por los investigadores de Harvard es una batería multicapa que emplea materiales con diferentes estabilidades entre el ánodo y el cátodo, lo que si bien no evita la formación de dendritas, sí que permite contenerlas de forma controlada. Mientras que el primer electrolito es más estable con el litio pero propenso a la penetración de la dendrita, el segundo es menos estable pero inmune a las dendritas, las cuales se detienen al llegar a dicha capa, lo que evita el cortocircuito.

La química de la batería le permite rellenar los agujeros creados por las dendritas, por lo que los daños se reparan automáticamente. «Este diseño muestra que las baterías litio-metal de electrolito sólido podrían ser competitivas. Y la flexibilidad y versatilidad de nuestro diseño multicapa lo hacen potencialmente compatible con los procedimientos de producción en masa de la industria. No será fácil escalarlo al plano comercial y todavía existen algunos desafíos, pero creemos que se superarán».

Fuente | The Harvard Gazette

Relacionadas | El impacto de las baterías es inferior al de los combustibles fósiles

Ver comentarios

  • El profesor Martin Green, pionero de la energía solar fotovoltaica, dice que los precios de los módulos solares continuarán cayendo en picado, alcanzando los 10 centavos de dólar por vatio para 2023, alrededor de la mitad de sus precios actuales, lo que dará como resultado lo que él llamó «electricidad increíblemente barata»
    Mira qué bien , oye.

    • Las placas solares no son el problema, aunque claro, mayor carga y menor precio sean muy bienvenidos. Lo que se necesita son baterías, reguladores...con precios mejorados. Ahí es donde se va el dinero.

  • Hacen más falta este tipo de baterías en la electrònica de consumo que en los coches. Pero si una batería dura más que la vida del coche, entonces sí tendrá sentido comprar un coche sin batería. Le pones la batería del coche viejo y pa'lante.

    • Y también estandarizar las baterias y poder reemplazarlas facilmente en estaciones

    • Es improbable que la batería encaje en tu nuevo modelo, 10 años después.

      Pero ni falta que hará para poder reutilizarla. Se puede vender y un coche similar que si que le encaje la reutilizaría. O se puede usar como backup de edificios/viviendas/etc. O backup de estaciones de servicio de superchargers...

      • Ahora mismo es improbable en un futuro puede.

        Ya que tienes que diseñar digamos la caja de esas baterías de forma común: digamos las conexiones tanto adelante como atrás como el sistema de seguridad para desconectarlo.

        Claramente las medidas deben ser estándar, digamos un segmento A, B y C tienen unas medidas de rango, el pack debería empezar por el mínimo y ya dependiendo de eso las marcas crecen o lo dejan como esta o crean algo intermedio pero no pueden construir algo mas pequeño.

        Las marcas, les vendría bien, porque tienen una base y a partir de pueden agregar o ampliar para sacar, lo que les permite ahorrar en costes porque harían algo para que se pudiera avanzar.

        Las marcas se quitan un "peso" y los famosos retrasos para hablar con los OEMs, negociar y las entregas y toda la pesca incluso los avances, no quita que la marca y el OEM particular hagan un trato para sacarlo en exclusiva o ofertas en el configurador. La ventaja de esto, es que entra en el mercado muchas marcas, desde LG hasta Varta en ofrecerlo, por lo que la tecnología de tu coche dependerá de tu elección no de la marca, puede que luego muchos OEMs pongan optimizado para Renault Megane E-Tech, ID.4 (con el literal: gana mas autonomía que los demás con estas baterías) que seguro que pagan a la marca, anda ya tienen dinero para ingresar, incluso la aceleración de investigaciones ni te cuento....

        ¿Pero porque no quieren hacerlo? Puede que a lo mejor como siempre he dicho las marcas nos venden la moto, subiendo cosas del coche que no son necesarias con la excusa de la baterías...

        El problema del coche eléctrico para las marcas, es controlar este combustible porque con el petróleo no podían ya que estaba en otras manos, el problema de este combustible es que se sigue mejorando no como el fósil que si se puede encontrar mejores métodos de refinado pero nunca han sacado o poco que te limpie el depósito o que mejore los inyectores.

      • Pues, este escenario pintaría muy bien. Supondría más libertad de elección para el usuario. Aunque luego veo que no se ha llegado a una estandarización en las baterías para móviles, herramientas, cámaras, etc, más allá de las cilíndricas AA, AAA...

  • A lo mejor es el momento de que se estandaricen tamaños,conexiones y formatos de baterías modulares,al menos en su forma externa, para que puedan intercambiarse fácilmente y/o como dice Marc poder usar una batería que dure 1 millón de Kms en varios vehículos. No creo que pase,me temo.

    • Como te lo sabes.... Perder dinero los fabricantes de coches con soluciones sostenibles, jajajajajaja. En otra civilización talvez

      • Eso me temo, que soluciones sostenibles difícilmente verán la luz. Las cosas se tienen que estropear o quedar viejas cuanto antes para tener que comprar otra nueva!! consumismo capitalismo.

        Imagina que una batería que compras con 18 años en tu primer coche eléctrico, te dura toda la vida. 10.000 ciclos X 500 km de autonomía = 5 millones de kilómetros. Es más, la podrías dejar a tus hijos, nietos, etc.

    • Ahora mismo hay tanta inversión, incertidumbre y mejoras que es pronto para estandarizar creo yo. Hay que ver que tipo de baterías se estandarizan con la implantación masiva del vehículo, porque ahora compiten muchas tecnologías y también empiezan a competir diferentes tamaños y formas de incorporar los modulos al vehículo.

  • Verán la luz estos proyectos? O en román paladino, se llevarán a la práctica? Pa cuando?

  • No se si este en concreto pero seguro que el electrolíto sólido lo veremos muy pronto en las baterías de los coches.
    Eso si, aparecerán los fanboys para deciros que es inviable, que es mas caro, etc, etc, etc, porque el mentiroso compulsivo dice que el líquido es el santo grial y ellos como rebaño a seguir el dogma

    Viva la competencia

    • Es lo que tienen los seguidores del grupo VAG, que aún declarándolos culpables la justicia de varios paises, la gente sigue comprando sus coches, no sea que ahora si digan la verdad. Y ahora dices que vienen los de VAG diciendo que es inviable... Vaya tela

  • Como si lo que digas tú o lo que diga Elon fuera a cambiar que las baterías de uno u otro tipo acaben triunfando, eso lo determinará la libre competencia, sus virtudes y su precio.

  • A lo que algunos hablan respecto al cambio de baterías, los módulos es lo que hay que estandarizar y no el pack, ya habrá empresas para cambiarlos o lo que se necesite.

    Que la próxima generación del electrolito sólido está por llegar es de sobra conocido desde hace más de 5 años, de hecho ya miramos a la tercera generación de grafeno, silicio, azufre...

    Lo importante no es eso sino el precio del kWh, que es lo que transformará todo el mundo, con transporte y almacenaje.

Artículos recientes

La producción del Porsche Taycan finalmente también se ve afectada por la escasez mundial de semiconductores

La escasez mundial de semiconductores ha añadido un nuevo fabricante a su lista de afectados:…

hace 36 mins

Airbus desarrollará en Alemania y Francia sus aviones a hidrógeno que comenzarán a volar en 2025

El pasado mes de septiembre, el consorcio europeo Airbus presentaba el inicio de su programa…

hace 2 horas

El próximo Volvo XC60 llegará en 2024 y será exclusivamente eléctrico

No es ningún secreto que Volvo se convertirá en uno de los primeros fabricantes tradicionales…

hace 4 horas

Los retos pendientes del coche eléctrico y los procesos de fabricación de sus baterías

En los últimos tiempos hemos podido observar cómo cientos de instituciones y gobiernos han apostado…

hace 5 horas

Peugeot mejora los tiempos de carga del e-208 mediante una actualización

El Peugeot e-208 es actualmente uno de los coches eléctricos más vendidos de Europa. Este…

hace 6 horas