Nuevo recubrimiento ultrafino que hace las baterías de litio-azufre más ligeras, seguras, rápidas de cargar, almacenan más energía y más baratas que las de litio actuales.
- Baterías más duraderas, seguras y ligeras.
- Nuevo filtro ultra delgado bloquea compuestos dañinos.
- Cinco veces más ciclos de carga.
- Reducción de más de 200 kg en peso del paquete de baterías.
- Compatible con infraestructuras actuales.
- Producción sostenible y escalable.
Este filtro podría hacer que las baterías de los coches eléctricos duren mucho más
Una nueva innovación desarrollada en Noruega podría marcar un antes y un después en el uso de baterías de litio-azufre (Li-S) para vehículos eléctricos. Esta tecnología promete hacer que estas baterías sean más ligeras, seguras, económicas y con mayor autonomía. Pero sobre todo: mucho más duraderas.
Baterías con grandes ventajas, pero aún con obstáculos
El interés por las baterías de litio-azufre ha crecido en los últimos años. Frente a las tradicionales baterías de iones de litio, las Li-S ofrecen mayor densidad energética, tiempos de carga más rápidos y un uso de materiales más abundantes y accesibles, como el azufre. Además, al prescindir del cobalto y el níquel, reducen la dependencia de recursos críticos con alto impacto ambiental y geopolítico.
Sin embargo, su adopción comercial ha sido frenada por un problema clave: el llamado efecto “shuttle”.
Durante el funcionamiento de estas baterías, se forman compuestos químicos llamados polisulfuros de litio (LPS). Estos compuestos migran entre el ánodo y el cátodo, deteriorando rápidamente la batería, reduciendo su capacidad y acortando su vida útil. En palabras del investigador Önder Tekinalp, del Departamento de Ingeniería Química de NTNU, “son estos compuestos los que hacen que las baterías Li-S se degraden tan rápidamente”.
Un filtro inteligente y delgado que marca la diferencia
Aquí entra en juego el nuevo desarrollo liderado por la profesora Liyuan Deng y su equipo de investigación en membranas de NTNU: un recubrimiento ultrafino, patentado como HiSep-II, que actúa como filtro inteligente al integrarse en el separador de la batería.
Este recubrimiento permite el paso libre de iones de litio —esenciales para el funcionamiento de la batería—, pero bloquea selectivamente los polisulfuros dañinos. A diferencia de otras líneas de investigación centradas en mejorar el cátodo o el electrolito, este enfoque se enfoca en el separador, una parte muchas veces ignorada, pero crítica para el rendimiento y la estabilidad de la batería.
Más ciclos, menos peso
Los ensayos de laboratorio muestran que las baterías Li-S con el recubrimiento HiSep-II multiplican por cinco su vida útil, pasando de apenas 200 ciclos de carga a 1.000. Esto las acerca considerablemente al estándar necesario para aplicaciones en movilidad eléctrica.
Además, al permitir diseños más compactos y eficientes, esta tecnología podría reducir más de 200 kilogramos en el peso de un paquete de baterías de 800 voltios. Esta reducción no solo mejora la eficiencia energética y la autonomía del vehículo, sino que también permite repensar el diseño estructural de los coches eléctricos.
Un paso hacia su uso comercial
El filtro HiSep-II todavía no ha sido incorporado en coches eléctricos comerciales, pero ya se han logrado resultados alentadores que apuntan a su potencial. La clave está ahora en escalar la tecnología, integrarla en baterías reales y validar su funcionamiento mediante pruebas independientes.
Kristina Nydal, responsable de desarrollo de negocio en NTNU Technology Transfer, subraya que este avance no solo tiene aplicaciones en automoción, sino también en sectores como la aviación eléctrica, el transporte marítimo y, especialmente, en almacenamiento estacionario de energía renovable, donde la estabilidad a largo plazo es fundamental.
Una solución pensada para el planeta
Otro aspecto diferencial de HiSep-II es que su proceso de fabricación es respetuoso con el medio ambiente, no requiere materiales tóxicos ni técnicas complejas, y es compatible con la infraestructura actual de producción de baterías de litio. Esta compatibilidad reduce significativamente las barreras para su adopción industrial.
En un contexto donde la sostenibilidad ya no es opcional, soluciones como esta permiten mejorar el rendimiento sin aumentar el impacto ambiental. Se trata de avanzar tecnológicamente sin retroceder en responsabilidad ecológica.
Potencial
El desarrollo de baterías más duraderas y sostenibles como las Li-S con HiSep-II tiene implicaciones directas en la lucha contra el cambio climático:
- Menor extracción de materiales críticos: al usar azufre, un subproducto abundante de la industria petroquímica, se reduce la presión sobre recursos escasos y contaminantes como el cobalto.
- Mayor eficiencia energética: vehículos más ligeros y con más autonomía requieren menos recargas, lo que disminuye el consumo energético total.
- Vida útil prolongada: baterías que duran cinco veces más generan menos residuos y requieren menos reemplazos.
- Aplicaciones en energías renovables: la estabilidad de estas baterías las hace ideales para almacenar energía solar y eólica, suavizando la intermitencia de estas fuentes.
- Menores costes a largo plazo: su producción más económica puede democratizar el acceso a tecnologías limpias, especialmente en regiones en desarrollo.
Con un enfoque pragmático y escalable, el filtro HiSep-II no es solo una mejora técnica: es una pieza clave en la construcción de un sistema energético más justo, eficiente y sostenible.
Vía www.ntnu.no
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