John Goodenough a sus 95 años - Foto The University of Texas at Austin
John Goodenough a sus 95 años - Foto The University of Texas at Austin

El científico John Goodenough puede considerarse que inventó, hace 37 años, la batería de litio recargable. Ahora y en colaboración con María Helena Braga  y la incorporación del electrolito sólido es responsable de la reinvención de la batería de litio.

En 1980, a sus 57 años, el científico John Goodenough junto a Koichi Mizushima desarrolló la primera batería de litio recargable. Desde ese momento hasta ahora este tipo de baterías han servido para alimentar todo tipo de aparatos electrónicos. Hoy en día, abandonado definitivamente el Ni-Cd,  nadie los concibe con otra tecnología.

Las baterías se componen de un ánodo, un cátodo y un electrolito responsable de transportar partículas cargadas con electricidad de un electrodo al otro

Los vehículos eléctricos también han optado por ella y hoy por hoy la práctica totalidad de los fabricantes la utilizan, ya sea con formato de celdas prismáticas o cilíndricas. En ellas el electrolito, responsable de transportar partículas cargadas con electricidad de un electrodo al otro, se encuentra en estado líquido. La sustitución de este electrolito líquido por un electrolito en estado sólido es uno de los campos que ha dado lugar a mayor número de investigaciones.

En 2014 María Helena Braga, físico de la Universidad de Oporto, publicó un documento que resolvía los problemas de  conductividad a bajas temperaturas y su inestabilidad gracias al uso de un cristal ‘superiónico’ que permite la utilización de metales alcalinos como ánodo.

El documento interesó a Andrew Murchison, ejecutivo de Pathion, una empresa dedicada al almacenamiento de energía, que estaba trabajando precisamente con John Goodenough en la Universidad de Texas.

Los físicos Maria Helena Braga John Goodenough - Foto de Maria Helena Braga
Los físicos Maria Helena Braga John Goodenough – Foto de Maria Helena Braga

El ejecutivo se encargó de poner en contacto a María con John y empezaron a trabajar juntos. El resultado de esta colaboración es un trabajo científico, un paper, publicado por ambos físicos, en el que se presenta una batería capaz de almacenar tres veces más energía que una pila convencional de ion litio y permitir la carga ultrarrápida.

El medio alcalino evita la formación de las dendritas responsables del calentamiento de las baterías

En las baterías de litio que conocemos en el electrolito situado entre los electrodos se forman unas microfibras llamadas dendritas, a través de las cuales puede circular la carga eléctrica produciendo un cortocircuito, recalentando las baterías y pudiendo llegar a incendiarlas.

Cuando el electrolito es un metal alcalino estas dendritas no se forman lo que evita el problema del incendio. Lo que no sabemos es como se mueven los iones de litio por un electrolito sólido  para llegar de un electrodo al otro.

Según sus inventores esta característica permite acelerar la carga sin riesgos aunque precisamente lo único bueno que tiene la carga rápida en las baterías actuales es que rompe esas dendritas. Además de la mayor densidad energética, entre un 20 y un 30 por ciento, otra ventaja que se describen con este tipo de electrolito es la mayor durabilidad. Se ha demostrado que pueden alcanzar hasta 1.200 ciclos de carga. Además son capaces de funcionar entre un mayor rango de temperaturas, desde -20ºC hasta 60ºC, lo que en un vehículo eléctrico supondría la estabilización de la eficiencia en casi cualquier lugar del mundo por el que circule.

De esta forma 37 años después y con 94 años, el inventor de la primera batería de litio recargable puede convertirse en el inventor de su sustituta.

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6 Comentarios

  1. Hoy por hoy, suponiendo que te compres uno de los 10 modelos del mercado que más autonomía tienen, solo llegas a 300Km. http://www.autobild.es/reportajes/los-diez-coches-electricos-con-mas-autonomia-mercado-222905
    Pero no dice nada de los precios de estos modelos, ni mucho menos del coste de sustitución de sus baterías.
    Con un modelo más asequible, seguramente tengas que recargarlo cada dos días, si no quieres correr el riesgo de quedarte tirado a mitad de camino, y volver a casa con la grúa.
    Y, normalmente, los datos que da el fabricante son en condiciones ideales (en carretera, sin tráfico urbano y pisando el acelerador lo mínimo). Los datos reales de consumo en ciudad, suelen ser muy distintos.

  2. ¡Ojo al dato! Que creo que ha pasado desapercibido:
    1200 ciclos de carga dividido, entre 300 igual a cuatro.
    O sea… que ¿a los cuatro años (como mucho) la batería del coche eléctrico estará para tirar, y tendrás que cambiarla por una nueva?
    Me temo que, cuando te quieren vender un coche eléctrico, no mencionan este “detalle”, ni cuanto te costará la broma.
    Y ¿de dónde va a salir tanto Litio?.

    • Eso si la recargas a diario…. Si dicen tener más capacidad. Supongamos baterías de 500km. Yo hago de media 15000km/año. Por tanto 15000/500 = 30 recargas/año. Aún así, suponemos que la recargo semanalmente… 1200 recargas semanales serían 1200/51 = 23 años. No está mal, no?
      Supongamos que haces más kilómetros, ponte una batería de 1000km de autonomía.

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