Si las baterías de litio de los coches eléctricos pudieran ser deformables, entonces se podrían plantear diseños muy distintos para ellos. Desde el Centro de Materiales Híbridos Blandos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea –KIST- han anunciado que están desarrollando una batería de iones de litio en la cual todos los componentes son extensibles e imprimibles, con la característica de que se pueden deformar a nivel mecánico y, además, cuentan con una elevada capacidad de almacenamiento energético.
Según describen los investigadores que están llevando a cabo el desarrollo de este proyecto, tanto el ánodo de la batería, como el cátodo, el colector de corriente, los electrolitos y el material de encapsulado de esta novedosa batería de iones de litio son extensibles e imprimibles. Tienen la particularidad de que permiten la deformación mecánica, pero a pesar de ello ofrecen una alta capacidad energética. Es decir, que son baterías blandas y con una cierta elasticidad. A diferencia de una batería de iones de litio convencional, de las que se montan en la actualidad en los coches eléctricos, este tipo de batería se puede deformar.
Baterías de iones de litio que se pueden deformar ¿el futuro del coche eléctrico?
El hecho de que estas baterías de litio sean deformables hace que se puedan crear sistemas de almacenamiento energético con un factor de forma revolucionario, como una piel. De hecho, así es como lo muestran en el esquema de explicación de su tecnología desde el equipo de investigación. El punto clave de estas baterías blandas está en que se ha sustituido el electrodo inorgánico duro de una batería típica, y se ha trabajado también sobre el separador y el colector de corriente. Pero ¿de qué manera?
Se ha utilizado un material de gel orgánico estirable partiendo sobre la base de eliminar materiales innecesarios para el almacenamiento de energía, como es el caso del caucho, entre otros. Este material de gel orgánico es el que se encarga de mantener los materiales del electrodo activo en el lugar que les corresponde, y facilitar además la transferencia de iones. Como sustituto del colector de corriente convencional se utiliza una tinta conductora de corriente. Además, el encapsulado de la batería permite grandes cambios a nivel de voltaje, y permite también la deformación sin inflarse. Con esto, según describen, a 3,3 V se puede conseguir una densidad energética que ronda los 2,8 mWh/ cm2. Y este nivel de densidad energética es casi idéntico al que ofrecen en la actualidad las baterías de iones de litio duras.
Con mayor detalle explican que estas baterías blandas tienen una capacidad de alargamiento del 50% o incluso superior, y que han podido comprobar que la estabilidad mecánica se mantiene para todos los componentes incluso después de haberla estirado por más de 1.000 veces. Los materiales del electrodo y del colector de corriente se pueden imprimir de forma directa sobre prendas de ropa; en la investigación se hace exactamente esto mismo sobre un calentador de brazos fabricado en spandex. Y lo siguiente es aplicar un encapsulado estirable sobre el material impreso.
La clave de esta tecnología de baterías blandas está en que se pueden imprimir en cualquier superficie y sin importar el tipo de forma que tengan. Pero con la propiedad, además, de que aunque la superficie se deforme las características de la batería se van a mantener igual que estaban. Así que, aplicado a los coches eléctricos, esto permitiría imprimir baterías en superficies no rectas, ni rectangulares, y disponer de una mayor capacidad de almacenamiento energético sin perder en aerodinámica o en espacio para el habitáculo. Ahora, sin embargo, las baterías tienen que ser rectangulares e ir ‘colgadas’ del chasis obligando a que la posición de los asientos sea ligeramente sobreelevada.
