Estas baterías podrían superar la vida útil de los vehículos eléctricos, siendo reutilizables en aplicaciones de almacenamiento energético para redes eléctricas.
La búsqueda de baterías de mayor duración se ha convertido en un objetivo clave para la industria de vehículos eléctricos. Actualmente, la legislación en países como Estados Unidos exige que las baterías de iones de litio mantengan al menos el 80% de su capacidad original después de ocho años de uso. Sin embargo, los expertos coinciden en que este estándar, aunque importante, no es suficiente. Se necesita desarrollar baterías que duren décadas para aprovecharlas en aplicaciones de «segunda vida», como el almacenamiento de energía solar y eólica en redes eléctricas.
Una nueva generación de baterías de iones de litio desarrollada por investigadores de la Universidad Dalhousie, en Canadá, promete revolucionar este ámbito. Estas baterías, fabricadas con un material de electrodo de cristal único, han demostrado un rendimiento excepcional, superando los 20.000 ciclos de carga y descarga antes de alcanzar el límite del 80% de capacidad. Esto equivale a recorrer aproximadamente 8 millones de kilómetros, una cifra asombrosa en comparación con las baterías de iones de litio convencionales, que solo alcanzan 2.400 ciclos antes de llegar a ese umbral.
La importancia de prevenir el desgaste interno
La investigación, liderada por el científico Toby Bond y el profesor Jeff Dahn, utilizó la luz ultrabrillante del sincrotrón del Canadian Light Source (CLS) para analizar el interior de las baterías. En las baterías convencionales, observaron extensas grietas microscópicas en el material del electrodo, provocadas por la expansión y contracción repetidas durante los ciclos de carga y descarga. Este desgaste reduce significativamente su capacidad y duración.
En contraste, las baterías con electrodos de cristal único presentaron casi ninguna evidencia de estrés mecánico. Las imágenes obtenidas mostraban que estas celdas parecían prácticamente nuevas, incluso después de años de uso continuo. Este avance se atribuye a la estructura única de las partículas en los electrodos. Mientras que los electrodos convencionales están formados por pequeñas partículas agrupadas, similares a un «copito de nieve», los cristales únicos tienen una forma sólida, parecida a un «cubo de hielo». Esta diferencia estructural los hace mucho más resistentes al estrés mecánico.
Impacto en la sostenibilidad y aplicaciones futuras
El hallazgo es significativo no solo para los vehículos eléctricos, sino también para la sostenibilidad en general. Si las baterías pueden durar más que los propios vehículos, se podrían reutilizar en sistemas de almacenamiento masivo de energía renovable, como la eólica o la solar. Estas aplicaciones no requieren la alta densidad energética necesaria para los automóviles, pero sí se benefician de la durabilidad y fiabilidad de las celdas.
Además, prolongar la vida útil de las baterías tiene un impacto positivo en la huella de carbono de los vehículos eléctricos. Cuanto más tiempo duren las baterías, mayor será la eficiencia general del sistema y más sostenible será el ciclo de vida del vehículo.
Producción y futuro de estas baterías
Lo más emocionante es que estas baterías de cristal único ya se están produciendo comercialmente y su adopción está programada para aumentar significativamente en los próximos años. Según Bond, investigaciones como esta refuerzan la confianza en su fiabilidad y ayudarán a las empresas a planificar a largo plazo. La durabilidad y la capacidad de reciclaje de estas baterías podrían cambiar las reglas del juego en el mercado energético global, contribuyendo a una transición más rápida hacia un modelo energético sostenible.
Este avance tecnológico no solo representa un paso adelante en el diseño de baterías para vehículos eléctricos, sino que también abre nuevas posibilidades para aprovechar al máximo las energías renovables y reducir la dependencia de los combustibles fósiles.
José Torres dice
Excelente! La ciencia avanza mucho más rápido actualmente, en gran parte gracias a la inteligencia artificial.