Nuevos avances en baterías: Nanoestructuras esféricas
Es relativamente frecuente leer en los medios que tratan sobre movilidad eléctrica numerosas noticias acerca de avances en baterías y tecnologías de almacenamiento de energía eléctrica.
Desgraciadamente, muchos de estos avances acaban siendo prototipos de laboratorio que, por un motivo u otro, no alcanzan a convertirse en una realidad a nivel industrial.
Esperamos que en este caso la situación sea distinta. Se anuncia un nuevo avance que, a priori, ofrece unos resultados espectaculares: Una nueva generación de baterías de litio que multiplica por cinco la capacidad de almacenamiento disponible con la actual tecnología. Si esto llega a materializarse a escala industrial estaríamos hablando de una auténtica revolución: Vehículos que superarían en autonomía a los actuales modelos con motores de combustión, y todo ello utilizando menos cantidad (peso / volumen) de baterías de las que actualmente se utilizan en los modelos de coches eléctricos.
La noticia se comenta en CleanTechnica, quienes a su vez se hacen eco de un artículo publicado en Nature.
El concepto presentado vendría a ser el siguiente:
El azufre es un elemento que resulta muy atractivo para ser utilizado como cátodo en las baterías, ya que ofrece una capacidad de almacenamiento de carga aproximadamente 8 veces superior a la obtenida con las actuales baterías de litio. Sin embargo, tiene un gran inconveniente y es que al realizar ciclos de carga y descarga, dicho material se va disolviendo y degradando de forma muy rápida, de manera que esa gran densidad de almacenamiento sólo estaría disponible durante unos pocos ciclos. Es decir, actualmente no es tecnología aplicable para realizar baterías que deban soportar cientos de ciclos de carga.
El equipo de investigación que presenta este trabajo, lo que ha hecho es encerrar el azufre en unas diminutas esferas de óxido de titanio, que ofrece unas propiedades tales que evitan la degradación y disolución de los compuestos de azufre a la vez que permiten que éste realice las interacciones necesarias con las partículas de litio para almacenar o extraer la carga eléctrica en cuestión.
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| Recubrimiento del azufre en microesferas. Concepto e imágenes. Fuente: Nature |
Una vez realizado ese recubrimiento del azufre en minúsculas esferas (con un diámetro de 800 nm) que actúan a modo de cáscara de huevo, los cátodos resultantes todavía presentan una capacidad de almacenamiento 5 veces superior a la de las actuales baterías de litio. Además de estos excelentes valores, las baterías presentan una degradación mínima: Tras realizar 1000 ciclos de carga y descarga, la batería conserva un 70% de su capacidad inicial de almacenamiento.
La cuestión ahora es saber si estos avances se pueden traducir en un producto industrial: Si el proceso se puede realizar a gran escala y con unos costes asequibles. De ser así, la movilidad eléctrica podría tener por delante un futuro absolutamente prometedor.