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Tecnología rusa triplica capacidad de las baterías de litio

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Tecnología rusa triplica capacidad de las baterías de litio

Los científicos permanecen en la constante búsqueda de tecnologías más verdes. Ahora, un grupo de investigadores ha descubierto un material que promete multiplicar por tres la capacidad de las baterías de litio, presentes en los teléfonos móviles. Es decir, gracias a este hallazgo podremos olvidarnos por un tiempo de nuestros cargadores, pero sobre todo puede ser una idea que revolucione totalmente el mercado si se aplica en las baterías de los futuros coches eléctricos.

Las baterías de litio que se usando para la operación los aparatos electrónicos presentan grandes limitaciones. Muchas de ellas tienen que ver con el grafito, uno de sus componentes principales.

Limitaciones por el grafito

En las baterías de iones de litio el grafito actúa como polo positivo, el cual reacciona con el polo negativo gracias a una solución de sal de litio haciendo que la batería se cargue o se descargue. El problema comienza por la falta de porosidad del grafito, que pone un límite. “Si intentas hacer pasar litio demasiado rápido (carga), el litio no penetra en el grafito, se queda en el exterior y eso es peligroso. Al saturarse la batería, los electrolitos quedan libres y pueden provocar un cortocircuito y que la batería se prenda fuego», asegura Nitash Balsara, científico de materiales de la Universidad de Berkeley, en un artículo publicado en la revista Nature.

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Sin embargo, el nuevo material descubierto por investigadores de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología rusa (NUST MISIS) en colaboración con un grupo de investigadores internacionales, viene a sustituir el grafito. Permitirá triplicar la capacidad de las baterías de litio y multiplicará sus ciclos de carga por cinco.

La síntesis de este nuevo material se ha realizado mediante un método de pirólisis. Una solución acuosa, con iones de metales especiales, se convierte en vapor con la ayuda de ultrasonidos, según explican los investigadores. Posteriormente, el agua se evapora a 1.200 °C descomponiendo los metales salinos. Al final del proceso se obtienen unas microesferas con la porosidad necesaria para que los iones de litio circulen sin problema. Así, la batería es mucho más fiable y eficiente.

A pesar del hallazgo, los científicos rusos aseguran que continúan trabajando para conseguir composiciones de electrodos todavía eficientes .

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Una alternativa más duradera

Por otro lado, ya hay varios competidores que trabajan en otros materiales similares que sustituirán el grafito como polo positivo (o ánodo) de las baterías de litio. En enero pasado, la compañía israelí StoreDot anunció unas baterías que sustituyen el grafito por unas nanopartículas semiconductoras capaces de cargar totalmente un coche en solo cinco minutos.

Desde hace tiempo las baterías de StoreDot alimentan muchos de los aparatos electrónicos más comunes, por lo que marcas como Samsung se han interesado en el proyecto y han participado en la financiación. En general, las nuevas baterías no son una promesa, ya están listas para producirse masivamente.

Otras alternativas interesantes

El gigante de coches Toyota ha anunciado recientemente que una de sus nuevas creaciones llevará unas baterías de estado sólido. Lo que las diferencia de las baterías de litio es que estas usan electrones y electrolitos sólidos en lugar de líquidos. Las nuevas baterías de Toyota tendrán más potencia y menos peso, según sus creadores. Además, se pueden cargar totalmente en 10 minutos para una autonomía de 500 kilómetros. Por ahora el fabricante japonés no las ha presentado oficialmente, pero lo más probable es que lo hagan en el transcurso de año junto con el nuevo coche.

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El concepto de diseño del nuevo coche con batería de estado sólido. (Toyota)

General Motors también se encuentra produciendo una batería que dura un millón de millas (1.609.344 kilómetros). Según los fabricantes las baterías serán más seguras, evitando que se prendan fuego, como ha sucedido con las de litio en alguna ocasión .

Todas estas propuestas resultan muy interesantes. Sin embargo, no podemos dejar fuera al mayor fabricante de vehículos eléctricos en el planeta: Tesla. Su líder, Elon Musk, tuiteó en enero que la producción de baterías es la limitación más importante para el futuro de la energía sostenible.

Tesla Inc. se especializa en coches, pero también ofrece paneles eléctricos y baterías. Ahora Musk está interesado en los ánodos de silicio, que funcionan con silicio y oxígeno en lugar de grafito. Tesla utiliza silicio metalúrgico reciclado y le aplica un polímero conductor para estabilizarlo. Según la compañía, esta técnica puede aumentar la autonomía de sus coches en un 20%.

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