Descubren que un primer ciclo de carga a alta potencia aumenta la vida útil de las baterías hasta un 70%

Un grupo de investigadores chinos en colaboración con el Toyota Research Institute, acaban de publicar los resultados de un trabajo que buscaba la forma de extender la vida útil de las baterías. Un descubrimiento que ha sorprendido a todos, y que permite, de una forma sencilla, aumentar la duración de las baterías de litio hasta un 70%.

Como recordamos, en una batería de iones de litio convencional, suele cargarse a baja potencia una vez sale de la línea de producción. Esa primera carga es clave: decide durante cuánto tiempo funcionará la batería y cuándo se deteriorará.

Ahora los investigadores han descubierto que si esa primera carga se realiza con una alta potencia, cambia drásticamente el rendimiento de esas baterías.

Para la prueba se han usado 186 baterías de litio, que han sido sometidas a 62 protocolos de carga diferentes, con cargas de hasta 20 minutos en lugar de las 10 horas habituales, con el resultado de una mejora de la vida útil de las celdas del 50%, y de hasta un 70% en el mejor de los casos.

Los investigadores también pudieron ver que se ha producido algunos en los electrodos de la batería después del proceso de carga rápida, que hacen posible ese enorme aumento en la vida útil y el rendimiento.

Según Steven Torrisi, del Instituto de Investigación Toyota, quien trabajó en la investigación: “La fabricación de baterías requiere una gran inversión de capital, energía y tiempo. Lleva mucho tiempo poner en marcha la fabricación de una nueva batería y es realmente difícil optimizar el proceso de fabricación porque intervienen muchos factores”.

Cuando se cargan las baterías, los iones de litio fluyen hacia el electrodo negativo de la batería; cuando se utiliza, vuelven al electrodo positivo. Ese proceso es clave tanto para el uso como para la carga de las baterías de iones de litio que alimentan gran parte de nuestra tecnología actual.

Una batería nueva tendrá su electrodo positivo completamente lleno de litio, pero con el tiempo, parte de ese litio se desactiva, lo que explica el deterioro gradual del rendimiento de dichas baterías, lo que hace que sea necesario reemplazarlas con frecuencia.

Los investigadores descubrieron que perder deliberadamente parte del suministro de litio al principio en realidad ayudó a mantener más en el futuro. Ese litio crea una capa especial que se forma en el electrodo negativo y luego lo protege de la degradación con el tiempo.

Fuente | JOULE