Batería de iones de flúor de Toyota con 1.000 km de autonomía
Toyota está trabajando con científicos de la Universidad de Kioto en una nueva batería de iones de flúor, que debería ofrecer unas siete veces más energía por unidad de peso que las baterías convencionales de iones de litio y podría permitir a los vehículos eléctricos recorrer 1.000 kilómetros con una sola carga.
Como el periódico económico japonés Nikkei informa, el equipo ha desarrollado el prototipo de una pila recargable correspondiente con un electrolito sólido con un ánodo hecho de flúor, cobre y cobalto y un cátodo compuesto principalmente de lantano.
Con la densidad energética gravimétrica supuestamente siete veces superior, el contenido energético de una batería de vehículo lista para instalar podría aumentar considerablemente para el mismo espacio de instalación. Aún no está claro cuánto dista el prototipo probado en Kioto de la producción en serie. En general, al menos con las baterías de iones de litio conocidas hasta ahora, no siempre es posible que los valores de los prototipos se transfieran de la escala de laboratorio a la producción en serie.
Las baterías de iones de fluoruro, sin embargo, prescinden por completo del litio. Este tipo de baterías, también conocidas como FIB, generan electricidad transportando iones de fluoruro de un electrodo a otro a través de un electrolito conductor de iones de fluoruro. La ventaja es que se pueden transferir varios electrones por átomo de metal, lo que explica su elevada densidad energética.
La empresa japonesa no está sola en su trabajo sobre las pilas de iones de fluoruro. Investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe o del Instituto Helmholtz de Ulm también están desarrollando y probando este tipo de pilas. En todos los casos, las células aún no han llegado a la fase de producción por diferentes motivos.
Las FIB aún no se han establecido porque sólo funcionan a altas temperaturas. El electrolito sólido debe calentarse lo suficiente para que sea conductor. Además, los electrodos se dilatan a altas temperaturas. Esto es exactamente lo que el equipo de investigación de Toyota y la Universidad de Kioto quiere resolver ahora con la aleación de cobalto, níquel y cobre. Ahora hay que optimizar la combinación de materiales para que la batería pueda cargarse y descargarse sin pérdida de capacidad.
Aún no está claro a qué temperaturas funcionará la célula prototipo. El calentamiento permanente complica el uso de este tipo de baterías, y el proceso requiere una energía que no puede utilizarse para conducir. En 2018, científicos del Instituto de Investigación Honda, investigadores del Instituto Tecnológico de California y del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA desarrollaron una célula FIB que podía funcionar a temperatura ambiente. El inconveniente era que las células sólo sobrevivían siete ciclos.
Según la Nikkei informe, los expertos no creen que las pilas FIB lleguen al mercado antes de 2030, y se remiten al lanzamiento al mercado de las baterías de iones de litio. Estas baterías ya se desarrollaron en 1985, pero no se produjeron comercialmente hasta la década de 1990.
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