¿1.000 km con una carga? La tecnología que lo hará posible está cerca
Las baterías de litio-azufre prometen duplicar la autonomía de los coches eléctricos y reducir el impacto ambiental al eliminar materiales como el cobalto o el níquel. Aunque todavía enfrentan desafíos técnicos, los últimos avances acercan esta tecnología a una aplicación real.
El sueño de poner en el mercado un coche eléctrico capaz de recorrer 1.000 kilómetros con una sola carga está cerca de ser solo un sueño. No es ciencia ficción, sino una posibilidad real si se consigue llevar a la práctica una tecnología que lleva tiempo en desarrollo: las baterías de litio-azufre. Esta alternativa podría duplicar la autonomía que ofrecen los modelos actuales, pero además, promete ser más económica, más sostenible y menos dependiente de materiales problemáticos como el cobalto o el níquel.
El litio-azufre, una tecnología con potencial y muchos retos
Hoy en día, los coches eléctricos funcionan con baterías de litio, las mismas que también están presentes en móviles, portátiles o sistemas de almacenamiento energético a gran escala. Son una tecnología madura y optimizada por décadas de investigación, pero ya muy cerca de sus límites físicos: por mucha ingeniería que se aplique, no se puede aumentar mucho más la energía que pueden almacenar por unidad de peso o volumen, aunque su bajo coste les permiten mantenerse en lo más alto.
Pero esto está cerca de cambiar. Alternativas como el litio-azufre, que utiliza azufre como material activo en el cátodo en lugar de los óxidos metálicos convencionales, y litio metálico en el ánodo, que permiten una reacción química diferente durante los ciclos de carga y descarga, y por lo tanto, más energía.
Durante la descarga, los iones de litio salen del ánodo, cruzan el electrolito y reaccionan con el azufre del cátodo formando distintos compuestos llamados sulfuros de litio. En la recarga, el proceso se invierte. Esta reacción ofrece un potencial energético muy superior al de las baterías actuales. Y no es solo una cuestión de rendimiento: el azufre es barato, abundante y está ampliamente disponible en todo el mundo, lo que evitaría la dependencia de materias primas extraídas en condiciones laborales precarias, como sucede con el cobalto en países como la República Democrática del Congo.
Pero no todo son ventajas. Aunque el litio-azufre es muy prometedor, su talón de Aquiles ha sido siempre la vida útil. Mientras que una buena batería de litio convencional puede soportar varios miles de ciclos de carga y descarga sin perder demasiada capacidad, las de litio-azufre, en sus primeras versiones, apenas aguantaban unas pocas decenas de ciclos antes de degradarse.
Esto se debe a un fenómeno conocido como shuttling. Durante el proceso de descarga, algunos compuestos intermedios de azufre y litio se disuelven en el electrolito y se pierden, lo que reduce poco a poco la cantidad de material útil para seguir generando electricidad. Con cada ciclo, la batería pierde capacidad y eficiencia.
Sin embargo, en los últimos años se han logrado avances significativos. Gracias al uso de nuevos electrolitos especiales que minimizan la disolución de los compuestos, y electrodos porosos capaces de retener los sulfuros, ya se han desarrollado prototipos que mantienen más del 80% de su capacidad incluso después de varios miles de ciclos. Es un progreso enorme respecto a los primeros diseños.
Pese a estos avances, todavía queda camino por recorrer. Por ejemplo, se ha comprobado que cuanto más densidad energética tiene una batería de litio-azufre, menos ciclos puede soportar, ya que las reacciones químicas son más agresivas. Este equilibrio entre energía almacenada y durabilidad sigue siendo un gran reto si se quiere aplicar esta tecnología en coches eléctricos, donde se exige lo mejor de ambos mundos: gran autonomía y larga vida útil.
Una opción que abre una nueva vida donde las baterías no solo no tienen que renunciar a densidad energética para ser más baratas, manteniendo un elevado nivel de sostenibilidad. Un sistema que está cerca de su prime time y que sin duda es una de las tecnologías más prometedoras del momento.
