Investigadores aportan luz sobre la degradación de las baterías de los coches eléctricos por usar carga rápida

Lo ideal para las baterías es utilizar recarga lenta, pero la movilidad eléctrica no tiene mucho sentido si no se puede recuperar autonomía rápidamente, en minutos en vez de horas. La recarga rápida acelera el desgaste de las celdas de batería, y gracias al trabajo de investigadores del Laboratorio Nacional Argonne (EEUU) y la Universidad de Illinois Urbana-Champaign tenemos más información al respecto.

Han publicado un artículo que está a disposición de otros científicos: «Desorden aumentado en los bordes de las partículas de grafito revelado por la caracterización a escala de múltiples longitudes de los ánodos de las células de iones de litio de carga rápida». Sumariamente, viene a decir que la recarga rápida produce un desorden de los componentes de la batería a nivel atómico.

En la imagen superior vemos unas rejillas en el ánodo, que se componen de grafito, donde el litio se deposita o se suelta, un proceso denominado intercalado; los iones de litio viajan del cátodo (+) al ánodo (-) y viceversa. Los investigadores descubrieron que este proceso se ve entorpecido según se va aumentando la intensidad de la carga, por lo que algunos iones de litio se acaban acumulando en el ánodo, formando una capa.

Electrones de la red de grafito vía microscopía electrónica de transmisión de alta resolución. Arriba vemos un electrodo normal, debajo uno sometido a carga rápida – Imagen: Saran Pidaparthy et al – CC BY

Esto produce una degradación del rendimiento permanentemente por la acumulación de material en el ánodo, así como la deformación de las nanoestructuras de grafito. La conclusión de los investigadores es que para solucionar esto hay que mejorar el proceso de intercalado o diseñar estructuras de grafito más resistentes para que no se deformen con altas intensidades de carga.

Es más, unos pocos ciclos de carga rápida pueden bastar para causar dicha degradación permanente. Eso choca frontalmente con el paradigma de intentar igualar los coches eléctricos a los térmicos en cuanto a tiempo de «repostaje», así que, a menos que se encuentre una solución permanente a este problema, seguirá siendo más saludable para las baterías la recarga lenta que la rápida.

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