En la carrera por conseguir vehículos eléctricos con mayores autonomías, mejores tiempos de recarga y baterías de menor tamaño, el equipo de Chao-Yang Wang ha publicado un trabajo que contiene un nuevo diseño para baterías de litio que habilitaría una carga superrápida en 10 minutos sin acortar la vida útil de la batería.
La industria automovilística dedica muchos recursos a la investigación y desarrollo de tecnologías que permitan aumentar la autonomía real de los vehículos eléctricos y acortar de manera significativa los tiempos de recarga de los mismos. En el contexto de esta carrera tecnológica, el equipo de Chao-Yang Wang ha publicado en la revista Joule un trabajo en el que muestra un revolucionario rediseño de las baterías de ion litio que sería capaz de soportar una carga superrápida sin dañar ni acortar la vida útil de la batería, que se cargaría por completo en 10 minutos.
¿Cómo se consigue la carga superrápida?
Sobre el nuevo diseño, que ya ha sido puesto a prueba de modo experimental, el equipo ha cargado las baterías a alta temperatura (60ºC) y, por el contrario, las ha mantenido frías durante la descarga, un proceso que no se repite con las baterías convencionales, que se cargan y descargan a la misma temperatura.
Chao–Yang Wang, investigador en la Universidad de Pennsylvania State:
“Además de la carga rápida, este diseño nos permite limitar la exposición de la batería a una temperatura elevada, lo que genera un ciclo de vida muy largo. La clave está en realizar un calentamiento rápido; de otra forma, la batería estará demasiado tiempo a temperaturas altas, lo que causa un deterioro grave”.
En el proceso de experimentación se añadió una placa de níquel que precalentó la batería en menos de 30 segundos, una acción que se repitió con varios modelos. El resultado que se obtuvo fue que, con 60ºC de temperatura, se permitía alcanzar los 1.700 ciclos, mientras que en las baterías de control apenas se alcanzaron los 60.
Chao Yang Wang:
“En el pasado, todos creían que las baterías de ion-litio debían evitar operar a altas temperaturas debido al riesgo de reacciones colaterales aceleradas. Este estudio sugiere que los beneficios de la carga mitigada a elevada temperatura con tiempo de exposición limitado sobrepasan ampliamente al impacto asociado a las reacciones colaterales”.
Por último, los autores señalan que lejos de conllevar complicaciones derivadas, esta tecnología tiene una fácil escalabilidad ya que trabaja con electrodos que ya están disponibles en la industria y que han sido probados a gran escala. También son favorables los costes, ya que aunque la cobertura de níquel hace que se incrementen en un 0,47%, la ausencia de necesidad de calentadores externos hace que disminuyan. El equipo continuará trabajando y ha puesto como objetivo conseguir reducir a la mitad el tiempo de la carga superrápida.
