Innovación

Una solución azucarada para alargar la vida de las baterías eléctricas de los vehículos

Existen diversos tipos de baterías para alimentar los motores eléctricos de los automóviles, camiones, motocicletas e incluso las que utilizan otros medios de transporte como barcos, submarinos y aviones. Las más conocidas son quizá las de ion de litio, pero también las hay de litio-azufre y otros componentes. Aunque cada una tiene sus limitaciones, ahora un equipo de la universidad australiana de Monash ha anunciado un avance que permitiría alargar las baterías de litio-azufre mediante un aditivo a base de glucosa. El trabajo se ha publicado en la revista Nature, y en términos poco técnicos podría decirse que es como «añadir una cucharadita de azúcar» a las baterías, en palabras de sus propios descubridores.

Sobre el papel, las baterías de litio-azufre pueden almacenar entre dos y cinco veces más electricidad que las de ion de litio, lo cual sería muy interesante para aumentar la autonomía de cualquiera de estos vehículos: se puede imaginar un coche que, utilizando este tipo de baterías, en vez de 450 km llega a los 900 km con una carga, o una moto que en vez de 50 km puede desplazarse 250 km sin tener que parar.

Al igual que sucede con otros materiales, el problema de las baterías de litio-azufre es que los electrodos se deterioran más deprisa de lo normal: se contaminan y deterioran por la expansión y contracción de los propios materiales. Aquí es donde entra en juego el descubrimiento del «azúcar», que originalmente se sugirió en un trabajo de geoquímica de 1988. Al añadirlo a la estructura de la batería, el azufre se estabiliza, de modo que sus moléculas se mueven menos y la batería no resulta dañada, protegiendo a los electrodos. Otra ventaja es que consiste básicamente en sacáridos, una solución que no requiere de materiales exóticos, difíciles de encontrar ni contaminantes.

En los prototipos han comprobado que las baterías que incorporan la solución glucosa alcanzan sin problemas al menos mil ciclos de carga-descarga, manteniendo en todas sus fases más capacidad que modelos equivalentes de ion de lítio. Naturalmente, un prototipo no es una batería real, y quedaría comprobar si es una solución viable a escala industrial, pero los resultados han sido tan prometedores que la investigación sigue su curso y los ingenieros creen que podrían tener modelos definitivos dentro de unos cinco años. Estratégicamente es algo importante para Australia porque es el país donde más litio se produce del planeta.

En otros laboratorios están probando con soluciones alternativas como, por ejemplo, el empleo de dióxido de titanio. Esta idea proviene de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Okinawa en Japón y persigue básicamente el mismo objetivo, aunque con otros materiales. Según sus cálculos añadir titanio haría que una batería que normalmente permite recorrer 300 km tuviera carga suficiente para 500 km, sin que los polisulfuros dañaran los electrodos. Aquí la complicación pasa por utilizar el dióxido de titanio como nanomaterial, lo que requiere utilizar nanoescalas de 5 y 10 nanómetros, para lo que se necesita mucha precisión en su tratamiento.

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