La autonomía de los coches eléctricos prácticamente ha dejado de ser un problema, pero a día de hoy el tiempo de carga, y sobre todo por la escasez de puntos de carga, sigue siendo la mayor limitación que les afecta. Sin embargo, una nueva batería lo cambia todo en este sentido porque es capaz de reducir el tiempo de carga a solo 6 minutos. Vamos, que logra que cargar un coche eléctrico sea tan rápido como echar gasolina en un coche ‘de siempre’. Y se ha conseguido gracias a un innovador material de ánodo basado en ferritas de manganeso.
Una autonomía de apenas 350 kilómetros ya es suficiente, a día de hoy, para poder plantearse un viaje de larga distancia sin ningún tipo de problema. Ahora bien, como comentábamos anteriormente, el tiempo de carga sigue siendo la mayor limitación. Y más que nada, porque los puntos de carga son todavía escasos. Esta escasez, en combinación con cargas lentas, son lo que además propicia que puedan hacerse cuellos de botella. Pero una investigación encabezada por el profesor Won Bae, ha dado con un nuevo material de ánodo que, según explican en Advanced Functional Materials, permite cargar la batería de un coche eléctrico en tan solo 6 minutos.
La revolucionaria batería que se carga en tan solo 6 minutos para eliminar el problema actual de los coches eléctricos gracias a un nuevo ánodo
En los detalles de la investigación explican que, mediante un innovador proceso de autohibridación, que implica un proceso derivado de reemplazo galvánico, sintetizaron nanoláminas de ferritas de manganeso. Y con ello se consiguió aumentar en 1,5 veces la capacidad de almacenamiento por encima del límite teórico y, sobre todo, cargar en solo 6 minutos un coche eléctrico. Se trata de un nuevo método para la sintetización de ferritas de manganeso que plantea un nuevo material de ánodo para mejorar las prestaciones del litio en términos de capacidad de almacenamiento.
Además, este nuevo material de ánodo tiene mejores propiedades ferromagnéticas que las que ofrecen los actuales ánodos de iones de litio. Describen el proceso a partir de una reacción de reemplazo galvánico en una solución de óxido de manganeso mezclado con hierro. Esto da lugar a un compuesto heteroestructurado con óxido de manganeso en el interior y óxido de hierro en el exterior. Por otro lado, se usa además un método hidrotermal para el desarrollo de láminas de ferritas de manganeso de un groso de apenas nanómetros y con áreas superficiales expandidas.
Esta técnica aprovecha electrones altamente polarizados por el espín, de modo que se mejora la capacidad de almacenamiento de manera sustancial con respecto a los iones de litio. Por eso, como detallan en la investigación, el ánodo de ferritas de manganeso consigue una capacidad teórica de más de un 50% respecto a sus supuestas limitaciones técnicas. Gracias a la superficie expandida del material del ánodo se facilita el movimiento simultáneo de una gran cantidad de iones de litio, de modo que la velocidad de carga de la batería se multiplica hasta el punto de que permite cargar un coche eléctrico en tan solo 6 minutos.
El profesor Won Bae Kim, que como comentábamos anteriormente es quien se ha encargado de liderar la investigación, ha señalado que en esta investigación se ofrece una nueva metodología para superar los límites electroquímicos de los materiales de ánodo convencionales. Y con ello, un método para aumentar la capacidad de la batería mediante la aplicación de un diseño racional con alteraciones de la superficie mediante el espín de electrones. Este desarrollo puede llevar a baterías con una mayor vida útil que las que utilizan a día de hoy los coches eléctricos y, sobre todo, con tiempos de carga mucho menores que los que consiguen los coches eléctricos en la actualidad, y sus baterías.
