La industria del coche eléctrico está encontrando los límites de las baterías de litio, pero tampoco es que suponga un problema demasiado importante porque se están desarrollando nuevas químicas y, sobre todo, se está avanzando hacia las baterías de estado sólido. Estas futuras baterías de electrolito sólido van a mejorar los tiempos de carga, lograr una densidad energética muy superior y mejorar su vida útil. Casi todo es mejor en ellas, pero también tienen grandes retos por delante. Y hay buenas noticias porque parece que han encontrado la química perfecta para que las baterías de estado sólido sean viables para coches eléctricos y, efectivamente, puedan aportar enormes ventajas a este tipo de vehículos
Uno de los grandes retos de las baterías de estado sólido está en la durabilidad de las mismas. Algunas de las baterías de estado sólido que están en desarrollo, que evidentemente están hechas de materiales sólidos, tienen el problema de que son propensos a sufrir alteraciones mecánicas relevantes. Por ejemplo, el electrodo se expande y contrae cada vez que los iones de litio pasan a través de él. Y al ocurrir esto, se producen importantes alteraciones sobre el volumen de la batería y también sobre la composición química. Es justo en este punto en el que esta investigación ha encontrado un nuevo tipo de material para el electrodo positivo que puede suponer una importante revolución para la estabilidad de las baterías de electrolito sólido.
El material que promete sacar lo mejor de las baterías de estado sólido para coches eléctricos
Este nuevo material es una combinación de titanato de litio y dióxido de vanadio de litio, pero en un formato de bolas de tamaño nanométrico. Lo interesante de este material está en que permite el paso de iones en grandes cantidades, pero sin cambios de volumen significativos. Y tal y como comentábamos anteriormente, los cambios de volumen son precisamente el gran problema que afecta a las baterías de electrolito sólido. Esta puede ser la solución definitiva, aunque es algo que está bajo investigación y tendrá que ser sometido a diferentes pruebas, y de momento han encontrado que se pueden lograr excelentes datos, por ejemplo, en términos de densidad energética.
En un comunicado, quien encabeza la investigación ha explicado que un electrodo fabricado de esta manera llena inmediatamente de iones de vanadio el volumen que deja libre la movilidad de los iones de litio. Como ha comentado el investigador en este comunicado, ‘cuando la contracción y la expansión están bien equilibradas, la estabilidad dimensional se puede mantener mientras que se hace la carga o descarga de las celdas de la batería’. En definitiva, esta es la solución que necesitaba el mayor problema que tienen las baterías de estado sólido, que como sabrás son el futuro de los coches eléctricos para el final de esta misma década.
En las primeras pruebas que han podido llevar a cabo, los investigadores han encontrado que una celda fabricada con este material puede alcanzar una capacidad de 300 mAh/g. Y además, durante estas pruebas han podido ver que esta misma celda no sufrió ninguna degradación después de haber sido sometida a 400 ciclos de carga y descarga. Es decir, que aunque es una tecnología que todavía se está investigando y tardará algún tiempo en estar madura, de momento ya está demostrando que sí podría ser el camino a seguir para lograr que las baterías de estado sólido alcancen su punto ideal.
Los siguientes pasos apuntan a mejorar el nuevo material para lograr que, efectivamente, el equilibrio sea perfecto en todas las condiciones de una batería y el volumen se mantenga inalterado de manera constante. De este modo se podrá conseguir la máxima durabilidad posible, la máxima estabilidad y, en definitiva, la mejor experiencia posible para los conductores de coches eléctricos. Un punto importante, por supuesto, es controlar perfectamente la estabilidad de las baterías a medida que se van incrementando las velocidades de carga. Que no son otra cosa más que producto de los constantes incrementos de la potencia de carga.
