Las baterías de alta densidad probadas recientemente en Beijing suponen un enorme avance con respecto al statu quo, aunque se centren exclusivamente en maximizar una única métrica. A modo de comparación, las celdas 4680 de Tesla miden entre 244 y 296 Wh/kg.
Las celdas actuales, francamente, son lo bastante buenas para la mayoría de los casos de uso de los coches eléctricos. Pero en otros ámbitos, como los dispositivos móviles de alta potencia, las motocicletas eléctricas de alto rendimiento y, sobre todo, las aeronaves eléctricas y los eVTOL, los fabricantes están pidiendo a gritos baterías que puedan empaquetar más energía en un peso significativamente menor.
Ya han aparecido en el mercado algunas baterías nuevas bastante impresionantes, como la “batería condensada” de 500 Wh/kg de CATL. Pero en lo que se refiere a celdas de un solo uso diseñadas exclusivamente para maximizar la energía específica, la cifra más alta registrada hasta ahora era una celda de bolsa sin ánodo de 575 Wh/kg probada por Jeff Dahn, profesor de la Universidad de Dalhousie, y su equipo.
Ahora, esta cifra ha sido superada por un equipo de científicos chinos del Institute of Physics de la Chinese Academy of Sciences. Gracias a un pequeño equipo, se ha desarrollado una batería de bolsa recargable de 10 Ah que utiliza un ánodo metálico de litio ultrafino y un cátodo de óxido de manganeso rico en litio.
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El equipo amplió el rango de tensión de carga/descarga y estudió la estabilidad estructural del cátodo, así como el modo en que las modificaciones de la superficie del ánodo de litio afectaban a la forma en que los iones de litio se depositaban en el electrodo y se disolvían a medida que la batería se cargaba y descargaba.
La batería alcanzó 711,3 Wh/kg, y también ofreció una excepcional densidad de energía volumétrica de 1.653,65 Wh/litro.
Naturalmente, no es más que una celda experimental de grado de investigación, y está muy lejos de cualquier forma de comercialización. La construcción de este prototipo requería “tecnologías de proceso extremadamente avanzadas, como la preparación de electrodos de alta carga y la inyección de electrolito pobre”, por lo que probablemente serían muy caras.
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Y como el equipo se propuso conseguir una densidad alta por encima de todo, seguro que hay que hacer ciertos sacrificios. No se menciona cuánta energía es capaz de producir o absorber la celda a la vez, ni cuál es su vida útil, ni cómo funciona a distintas temperaturas, ni si mantiene un alto rendimiento cuando está a punto de agotarse, ni si tiene tendencia a provocar una explosión cuando algo va mal. Todos estos puntos y muchos más tendrán que resolverse antes de que este tipo de cosas lleguen al mercado.
Los investigadores afirman que aún hay margen de mejora incluso en las métricas de densidad, así que será interesante ver si superan su propio récord a partir de aquí.
Noticia tomada de: New Atlas / Traducción libre del inglés por World Energy Trade
Imagen de wirestock en Freepik
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