Esta batería promete 16 millones de km en un coche eléctrico sin apenas degradación
Un equipo de investigación ha creado una batería de zinc con cátodo orgánico que supera logra una vida útil casi eterna que permitirá diseñar coches eléctricos capaces de moverse durante millones de km sin apenas pérdida de capacidad en su batería.
Una colaboración entre investigadores de China y Singapur ha dado como resultado una batería de zinc con cátodo orgánico que bate todos los récords de estabilidad y eficiencia. Esta celda, basada en un nuevo polímero tridimensional llamado HAT-TP, ha sido capaz de mantener el 93,4% de su capacidad tras nada menos que 40.000 ciclos de carga y descarga.
Este tipo de baterías, que prescinden de metales tóxicos y son reciclables, siempre han sido vistas como una posible solución de futuro. Sin embargo, hasta ahora arrastraban importantes limitaciones técnicas, especialmente en lo relativo a la vida útil y al voltaje de funcionamiento. Todo eso podría haber cambiado.
40.000 ciclos, un nuevo listón para las baterías y su vida útil
La clave del avance ha sido una arquitectura tridimensional creada a partir de hexaazatrinaphtileno y tripticeno, dos compuestos orgánicos que unidos forman una red porosa y estable. Esta estructura no solo mejora la conductividad y la densidad de sitios electroactivos, sino que también elimina los problemas de disolución que históricamente han limitado la durabilidad de los cátodos orgánicos.
Los ensayos electroquímicos han mostrado un voltaje inicial de descarga de 1,32 V y una eficiencia Coulómbica cercana al 100%. Tras 40.000 ciclos, la batería solo ha perdido un 6,6% de su capacidad, algo sin precedentes en baterías con base acuosa de zinc y materiales orgánicos.
Este dato es especialmente relevante si lo proyectamos al mundo del coche eléctrico. Un coche eléctrico medio, con unos 400 kilómetros de autonomía real, lograría recorrer unos 16 millones de kilómetros antes de que la capacidad de la batería caiga hasta el 93%. Incluso teniendo en cuenta que en condiciones reales habría variables que afecten a estas cifras, el margen sigue siendo abrumador.
A día de hoy, las baterías de coches eléctricos más avanzadas están en torno a los 2.000 a 3.000 ciclos antes de caer por debajo del 80% de capacidad. La diferencia es tan abismal que, si este tipo de batería consigue escalarse y adaptarse a formatos de automoción, podríamos estar ante una revolución no solo en términos de sostenibilidad, sino también de economía.
Otro punto fuerte de esta tecnología es su seguridad. Al ser una celda de tipo acuoso y con electrodos orgánicos, no hay riesgo de incendio o fuga térmica, lo que la hace muy atractiva para aplicaciones estacionarias, almacenamiento doméstico y dispositivos portátiles. También ofrece una densidad energética competitiva, alcanzando hasta 192,8 Wh/kg. Algo que le colocan a medio camino entre las LFP y las NCM.
Este tipo de avance demuestra que las baterías basadas en compuestos orgánicos, tradicionalmente relegadas al ámbito experimental, pueden tener un futuro industrial si se aborda su diseño desde una perspectiva molecular y con objetivos de rendimiento realista. Además, su reciclabilidad intrínseca y la ausencia de metales pesados las posicionan como candidatas ideales para sistemas energéticos más limpios y circulares.
Los investigadores creen que la metodología aplicada para crear esta batería también podría trasladarse a otros sistemas, como las baterías de litio-azufre o de sodio, multiplicando así su impacto potencial y reduciendo más sus costes.
Fuente | Eurekalert
