China presenta una batería que promete duplicar la autonomía de los coches eléctricos

Investigadores de la Universidad de Tianjin han anunciado un avance que, de confirmarse, podría marcar un antes y un después en la industria del coche eléctrico. Se trata de una nueva batería de litio metálico con una densidad energética de 600 Wh/kg, una cifra que duplica la de las celdas más avanzadas del momento, como las 4680 de Tesla (270 Wh/kg) y cuadruplica a las LFP de BYD (150 Wh/kg).

Un salto de esta magnitud permitiría que los futuros coches eléctricos alcanzaran autonomías de dos a cuatro veces superiores a las actuales, lo que supondría a un modelo urbano superar los 500 km, y a un Long Range irse más allá de los 1.000 km con cada carga. Además, la mejor densidad energética permitirá reducir el peso de los vehículos y aumentar también la eficiencia.

Una nueva forma de entender las baterías de litio

El mayor desafío en el desarrollo de las celdas de litio metálico siempre ha estado en el electrolito, el medio que permite el movimiento de los iones de litio. Hasta ahora, el aumento de densidad energética solía comprometer la seguridad o la vida útil de las celdas. El equipo chino afirma haber superado esta barrera mediante una reconfiguración de la estructura de solvatación, lo que permite que los iones de litio interactúen de forma más flexible y estable.

Para ello recurrieron a técnicas de simulación y aprendizaje automático que les ayudaron a identificar las mejores combinaciones de sales y disolventes. Además, introdujeron compuestos fluorados que otorgan al electrolito una alta estabilidad térmica, capaz de resistir el fuego, el frío extremo o incluso pruebas de perforación con clavos.

Los ensayos iniciales muestran resultados sorprendentes. La batería funciona de manera estable a -60 ºC, no se inflama al contacto con una llama y superó sin problemas las pruebas de penetración, que suelen provocar una explosión en la mayor parte de las celdas convencionales. También demostró una durabilidad aceptable con 90 ciclos de carga sin degradación significativa, aunque esta cifra sigue estando muy lejos de los miles de ciclos exigidos para aplicaciones comerciales en automoción.

Implicaciones para coches eléctricos y transporte aéreo

En aplicaciones prácticas, los investigadores probaron la batería en drones, logrando multiplicar por 2,8 su tiempo de vuelo. En configuraciones de mayor tamaño, el prototipo también superó 25 ciclos de carga completos sin mostrar inestabilidad. Aunque todavía se encuentra en una fase de prueba de concepto, este desarrollo confirma que es posible alcanzar niveles de densidad energética inéditos sin comprometer la seguridad.

Si el proyecto avanza hacia una producción a gran escala, la industria podría estar ante un cambio tan trascendental como lo fue la llegada del motor a reacción en la aviación. Para el coche eléctrico, supondría resolver de raíz la preocupación de la autonomía, situando los rangos de uso en cifras cercanas a los 1.000 km con una sola carga, y con tiempos de recarga similares a los actuales.

No obstante, la investigación todavía tiene un largo camino por recorrer. La limitación en la vida útil, con apenas decenas de ciclos demostrados, evidencia que el desarrollo comercial está lejos de ser inmediato. Pese a ello, el avance sitúa a China en una posición de liderazgo tecnológico dentro de su estrategia “Made in China 2025”, destinada a reforzar su competitividad en sectores clave como la automoción eléctrica y la aviación.

Fuente | Nature