Investigadores chinos pretenden prolongar la vida útil de las baterías
Investigadores de la Universidad Fudan de China han desarrollado un método para prolongar la vida útil de las baterías de iones de litio. Un equipo de químicos, ingenieros moleculares y científicos de materiales trabajaron juntos para aumentar el número medio de ciclos de carga de una batería de 1.500 a 12.000.
El problema de las baterías de iones de litio es que se degradan con el tiempo, lo que provoca una pérdida de rendimiento a medida que se depositan más iones de litio, formando lo que los científicos denominan "litio muerto". Estos depósitos reducen la concentración de iones de litio en el electrolito, lo que reduce gradualmente la capacidad de la batería. En cuanto la capacidad cae por debajo del 80% de su valor original, la batería se considera inutilizable para su uso móvil en vehículos.
A través de una amplia experimentación, el equipo de investigación chino descubrió que la degradación de las baterías es similar a la progresión de una enfermedad en la que un componente clave se deteriora mientras que el resto del sistema sigue siendo funcional.
A continuación, los científicos desarrollaron materiales especiales diseñados para restaurar los iones de litio perdidos y prolongar así eficazmente la vida útil y el rendimiento de las pilas. Para encontrar un candidato adecuado, el equipo utilizó una aplicación basada en la inteligencia artificial que se entrenó a partir de propiedades moleculares digitalizadas. En su búsqueda, dieron con el LiSO₂CF₃, una molécula que no sólo cumplía todos los requisitos de compatibilidad, sino que además podía producirse de forma relativamente económica y era apta para casi todas las baterías disponibles en el mercado.
El proceso de rejuvenecimiento en sí es sencillo: Se inyectan lotes de la molécula en la zona donde se encuentran los iones de litio activos de la pila. Durante este proceso, se libera una pequeña cantidad de gas, tras lo cual la pila puede recargarse.
Las pruebas mostraron una mejora espectacular de la vida útil de las pilas al aumentar el número medio de ciclos de 1.500 a 12.000. Este avance no sólo mejora el rendimiento de las pilas, sino que también contribuye a reducir la contaminación medioambiental, ya que hay que tirar menos pilas.
Sin embargo, el proceso tiene una gran pega: aún no puede utilizarse para cualquier batería de iones de litio. Para que el método funcione, las baterías deben diseñarse en consecuencia desde el principio para que los subproductos químicos puedan escapar. En cualquier caso, el método parece prometedor, ya que podría garantizar que las baterías tengan que ser desmanteladas mucho más tarde en el futuro de lo que ha sido el caso hasta la fecha.
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