- Las baterías de litio-aire podrían permitir a los coches eléctricos recorrer hasta 2.000 kilómetros sin recargar, según las estimaciones teóricas disponibles.
- CATL estudia esta química, pero la durabilidad, las pérdidas energéticas y el tratamiento del aire todavía dificultan su aplicación en vehículos de producción.
- Ni más baterías ni nuevos puntos de recarga: el invento en el motor de los coches eléctricos NIO que cambia la carga rápida para siempre
La autonomía sigue siendo uno de los factores que condicionan la evolución del coche eléctrico. Actualmente, la industria lo que más busca es almacenar más energía sin aumentar el tamaño, el peso ni el coste de las baterías.
Entre las propuestas aún experimentales figuran las baterías de litio-aire, que utilizan oxígeno del ambiente. Sus cifras teóricas despiertan mucho interés, pero todavía no se han incorporado en un automóvil.
Baterías de litio-aire: hasta 2.000 kilómetros sobre el papel
CATL mantiene esta tecnología entre sus líneas de investigación a largo plazo. Wu Kai, científico jefe de la compañía china, confirmó que las baterías de litio-aire forman parte de los proyectos que estudian sus equipos. Pero la investigación avanza junto a otros proyectos de sodio y estado sólido, más próximos al mercado.
El electrodo negativo de las baterías de litio-aire contiene litio metálico y el positivo utiliza oxígeno captado del exterior. Durante la descarga, ambos participan en un proceso que genera peróxido de litio (Li₂O₂) dentro de un electrodo poroso. Al conectar la batería a un cargador, la reacción se invierte y vuelve a liberarse oxígeno.
Al utilizar un elemento del aire, la celda evita almacenar todos los materiales de la reacción. Los cálculos teóricos sitúan su densidad energética en unos 3.505 Wh/kg. Algunas estimaciones llegan a 12.000 Wh/kg si sólo se contabiliza la masa de determinados componentes y se excluye el oxígeno. Las celdas comerciales más punteras actuales ofrecen entre 250 y 280 Wh/kg. A partir de estas cifras se plantea una autonomía de hasta 2.000 kilómetros, pero CATL no ha demostrado esa distancia en ningún coche, todavía.
Los problemas técnicos que frenan las baterías de litio-aire
La atmósfera contiene humedad, dióxido de carbono y otras sustancias capaces de alterar las reacciones internas. El agua puede reaccionar con el litio metálico, mientras que el CO₂ favorece la aparición de carbonato de litio. Los depósitos pueden obstruir los electrodos y reducir el rendimiento.
Un vehículo equipado con esta química necesitaría filtros y mecanismos para controlar y acondicionar el aire antes de introducirlo en el sistema. Los filtros añaden peso, ocupan espacio y consumen energía. También hacen falta electrolitos, protecciones y refrigeración, elementos que reducen la ventaja teórica.
Un estudio publicado en 2023 estimó que los equipos auxiliares para tratar el aire podían consumir alrededor del 5,4% de la energía disponible en una configuración concreta. Ese consumo reduce la autonomía efectiva, a la que también afectan las pérdidas durante la recarga y el calor generado al invertir la reacción.
Los experimentos que acercan esta tecnología a los coches eléctricos
En 2024, investigadores de la Universidad de Jilin y de la Academia China de Ciencias presentaron un prototipo que alcanzó una densidad energética de 757,5 Wh/kg. Utilizó un electrolito polimérico en gel para estabilizar las reacciones. En las pruebas, la batería completó 241 ciclos de carga y descarga bajo condiciones de laboratorio.
Otro trabajo relevante llegó de Estados Unidos. Científicos del Instituto Tecnológico de Illinois y del Laboratorio Nacional de Argonne desarrollaron una batería de litio-aire con electrolito sólido. Su propuesta utilizaba una reacción que produce óxido de litio (Li₂O), en vez del peróxido habitual. Los resultados publicados en 2023 superaron los 1.000 ciclos de carga y descarga a temperatura ambiente, con una densidad energética teórica de 1.200 Wh/kg.
Pero los ensayos no prueban que esas prestaciones puedan mantenerse durante años en un automóvil. La acumulación de productos químicos puede bloquear los poros de los electrodos y limitar la entrada de oxígeno. También falta resolver la estabilidad del litio metálico, la potencia necesaria para acelerar y el funcionamiento con temperaturas ambientales muy distintas. Debe entregar potencia, recargarse con eficiencia y conservar sus propiedades durante miles de ciclos.
CATL no ha anunciado una fecha para la comercialización de las baterías de litio-aire. La empresa sigue investigando mientras sigue trabajando en baterías de sodio y estado sólido. La posibilidad de recorrer 2.000 kilómetros sin detenerse depende todavía de algunas estimaciones teóricas. Antes de llegar a los coches, deberán demostrar que poseen seguridad, resistencia y capacidad estable durante cientos de miles de kilómetros.
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Soy una periodista madrileña con más de 25 años de experiencia. Cursé los estudios de periodismo en el Centro de Estudios Universitarios San Pablo CEU. A lo largo de mi trayectoria profesional he trabajado en medios como Motor 16, Km77, Car & Driver o Quad & Jet, y he colaborado con departamentos de prensa como el de BMW.
