Hasta la fecha, la recarga de un vehículo eléctrico ha jugado con un equilibrio inestable: ¿es mejor aumentar la potencia y arriesgarse a acelerar la degradación de la batería, o adoptar una política más conservadora que alargue la vida del acumulador obligando a los conductores a hacer paradas más largas en las estaciones de recarga? Buena pregunta.
De la Universidad estadounidense de Georgia Tech llega ahora una respuesta revolucionaria: aumentar la potencia de recarga, porque así también se alarga la vida de la batería. Un sueño. Y sin embargo parece que es así.
El zinc resiste mejor
Un equipo de investigadores del instituto estadounidense (más concretamente de la Escuela George W. Woodruff de Ingeniería Mecánica), bajo la dirección del profesor Hailong Chen, descubrió que en las baterías de iones de zinc, aumentar la potencia de carga no sólo no dañaba la estructura interna de la célula, sino que la reforzaba.
El estudio, publicado en la revista científica Nature Communications, podría allanar el camino hacia una revolución no sólo en la movilidad eléctrica, sino en nuestras vidas en general. Basta pensar en lo que podría significar recargar un teléfono, un portátil o cualquier otro dispositivo electrónico a la velocidad de la luz sin ‘tostarlo’.
Una batería de iones de litio con celdas cilíndricas
Adiós a las dendritas
Los científicos de todo el mundo llevan tiempo estudiando las baterías de iones de zinc. El zinc es más barato que el litio, se encuentra en mayores cantidades y además es más seguro. El problema de este tipo de baterías siempre ha sido la formación de dendritas cerca del ánodo.
Estos crecimientos metálicos que se forman durante los ciclos de carga y descarga arruinan la batería al disminuir su rendimiento hasta el punto de inducir cortocircuitos y fallos permanentes.
En las baterías de iones de litio convencionales, a medida que aumenta la velocidad de carga, aumentan las tensiones y la formación de dendritas. No ocurre lo mismo en las pilas de iones de zinc, en las que el ánodo se conserva mejor precisamente cuando recibe energía de alta potencia.
Células cilíndricas y prismáticas de BMW
Ahora trabajamos en el cátodo
“Descubrimos que el uso de una carga más rápida en realidad suprimía la formación de dendritas en lugar de acelerarla”, explicó Chen. “Esto va en contra del pensamiento convencional de que la carga rápida reduce la vida útil de la batería y amplía nuestra comprensión de la carga rápida, lo que podría reescribir la forma en que pensamos sobre el diseño de las baterías y sus posibles usos”.
