El mayor problema que tienen las actuales baterías para coches eléctricos, todas ellas con electrolitos líquidos, está en que a medida que experimentan ciclos de carga y descarga van sufriendo de la formación de dendritas. Que son, para que nos entendamos, unas ramificaciones internas por las que se va produciendo una degradación progresiva. Es así como, poco a poco, van perdiendo autonomía y además pueden llegar a sufrir un cortocircuito y otros problemas de seguridad. Pero la Universidad de Harvard lo ha resuelto con una nueva tecnología de batería de estado sólido que, además, tiene la capacidad de cargarse por completo en 10 minutos.
Como ya sabrás, la Universidad de Harvard es una de las más destacadas a nivel mundial. La Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson ha desarrollado una innovadora batería de estado sólido allí que, como explican en Nature Materials, cuenta con un sistema de carga ultra rápida capaz de completar una carga completa en solo 10 minutos. No es el primer sistema de carga rápida que vemos en baterías para coches eléctricos, ni mucho menos, pero sí que destaca porque en esta batería no se forman dendritas, que son las responsables de la progresiva degradación de las celdas y también de la progresiva pérdida de autonomía. Lo ha explicado con todo detalle Xin Li, profesor asociado y autor del artículo.
La batería de estado sólido de Harvard que se carga al completo en 10 minutos y no forma dendritas, más segura y sin pérdidas de autonomía con el uso
El profesor Xin Li ha explicado que las baterías de ánodo de metal de litio se consideran el Santo Grial de las baterías porque ofrecen diez veces más capacidad de almacenamiento energético que los ánodos de grafito comerciales y, además, son capaces de aumentar de una forma drástica la autonomía de los coches eléctricos. Esta investigación, como detalla el profesor parte del estudio, es un paso importante hacia las futuras baterías de estado sólido con aplicaciones más prácticas. Que no se formen dendritas, desde luego, es uno de los pasos al frente más importantes en esta investigación.
La forma en que han conseguido eliminar la formación de dendritas en esta novedosa batería de estado sólido es a través de partículas de silicio ubicadas en el ánodo de la celda. Gracias a esto se consigue eliminar la reacción propia que lleva a la formación de dendritas. En el estudio explican que gracias a este innovador diseño, el metal de litio se envuelve alrededor de las partículas de silicio como si fuese chocolate duro alrededor de una avellana. Un símil curioso para explicar el diseño estructural de una parte crítica de la batería que, por cierto, es capaz de cargarse por completo en tan solo 10 minutos.
Por el momento mantienen un prototipo de celda de batería de estado sólido que tiene un formato tipo bolsa, y con unas dimensiones parecidas a las de un sello postal. Explican que son unas diez veces más grandes, en volumen total, que las habituales celdas de botón que se fabrican en buena parte de los laboratorios de investigación universitario. Uno de los datos clave es que después de más de 6.000 ciclos de carga y descarga, a los que ha sido sometida esta celda de batería de estado sólido en estado de prototipo, registraron una capacidad de retención energética del 80%.
Como ya sabemos, ahora mismo la industria del coche eléctrico está centrada en continuar mejorando las actuales baterías de iones de litio con electrolito líquido, tanto con químicas NCM como especialmente con químicas LFP. Pero además se está impulsando el desarrollo de las baterías de iones de sodio, igualmente con electrolito líquido, para acelerar la llegada de coches eléctricos más baratos. Sin embargo, el próximo horizonte está puesto en las baterías de estado sólido y, de hecho, varios fabricantes de automóviles aseguran que las tendrán disponibles para antes de que termine la década, aunque de una forma algo limitada en sus primeros lanzamientos con esta tecnología.
