Las baterías podrán durar más de 8 millones de kilómetros gracias a un electrodo monocristalino
Una investigación ha comprobado como un electrodo cristalino permite disparar la vida útil de las baterías muy por encima de lo habitual, pasando de los menos de 3.000 ciclos actuales a más de 20.000 ciclos.
La durabilidad de la batería de un coche eléctrico ha sido desde el inicio de la industria, una de las claves. La investigación y desarrollo está permitiendo lanzar al mercado químicas cada vez más resistentes. Pero el futuro nos adelanta diseños que dispararán las cifras hasta cotas inimaginables, como este trabajo que llevará la vida útil de las baterías de los coches eléctricos hasta más allá de los 8 millones de kilómetros. Mucho más allá.
Y es que en la actualidad, una batería media puede completar entre 2.000 y 3.000 ciclos antes de sufrir una pérdida significativa de capacidad, un 20 o 30%. Pero un grupo de expertos de la Universidad de Dalhousie, Nueva Escocia, Canadá, han descubierto un proceso que permite dar forma a una batería capaz de superar los 20.000 ciclos de carga y descarga.
El avance supone apostar por un electrodo cristalino, que podría disparar la cantidad de ciclos y la vida útil de las baterías, llevándolas mucho más allá de la propia vida del vehículo.
Los responsables del proyecto se asociaron con los investigadores de la Universidad de Saskatchewan, y para el desarrollo usaron una fuente de luz de este último equipo para estudiar las capacidades de una química con electrodo cristalino.
El dispositivo utilizado para la ocasión es un sincrotrón, que aprovecha partículas aceleradas para producir luz ultrabrillante. Proporciona imágenes de rayos X detalladas que permiten un análisis a nivel atómico, y que en la práctica supone el poder analizar una celda sin tener que abrirla.
El estudio se centró en un nuevo tipo de material para baterías de litio. El electrodo monocristalino se sometió a ciclos repetidos durante seis años con más de 20.000 ciclos de carga y descarga antes de ver caer al 80% de su capacidad.
Se trata de un punto de referencia crucial en cuanto a la degradación, en un proyecto donde, de forma paralela, se han analizado un grupo de baterías de litio convencionales, que han visto reducida su capacidad en similares circunstancias al 80% después de apenas 2.400 ciclos.
La mayoría de los electrodos de las baterías están compuestos de partículas extremadamente pequeñas, a menudo grafito en los ánodos, que son mucho más delgadas que un cabello humano. Esas partículas, a su vez, están hechas de cristales más pequeños que se «mantienen unidos como copos de nieve en una bola de nieve».
Nueva batería con electrodos monocristalinos
Pero, según sus diseñadores, el nuevo concepto se parece más a un cubo de hielo, que puede soportar mejor el impacto de los ciclos de carga y descarga, sin mostrar síntomas de fatiga incluso después de una considerable cantidad de kilómetros.
Y es que con una autonomía media de 400 km con cada carga, 20.000 ciclos supone que una batería podría mantener el 80% de carga después de 8 millones de kilómetros. Un momento donde, como vemos, mantendrá buena parte de su capacidad intacta.
Esto permitirá aumentar de forma más que importante los beneficios de las baterías, reduciendo su huella ambiental a la mínima expresión, y pudiendo a lo largo de su vida, poder ofrecer almacenamiento para vehículos eléctricos, pero también posteriormente como respaldo en sistemas de energías renovables.
Fuente | Dalhousie University
