Desarrollan una batería para coches eléctricos que se carga en menos de 5 minutos

Un grupo de investigadores de la Universidad de Cornell, Nueva York, ha creado una nueva batería de litio para coches eléctricos que puede cargarse en menos de 5 minutos, más rápido que cualquier otra batería disponible en el mercado y manteniendo un rendimiento estable a lo largo de los ciclos de carga y descarga. Este avance podría suponer un espaldarazo para la implantación del coche eléctrico y eliminar lo que los autores de la investigación denominan la “ansiedad por la autonomía”. Es decir, la que genera el tener que realizar viajes largos que impliquen largas paradas mientras se recarga la batería.

“La ansiedad por la autonomía es una barrera mayor para la electrificación en el transporte que cualquier otra, como el costo y la capacidad de las baterías, y hemos identificado un camino para eliminarla mediante diseños racionales de electrodos. Si puedes cargar una batería de vehículo eléctrico en cinco minutos, quiero decir, vaya, no necesitas tener una batería lo suficientemente grande para un rango de 480 kilómetros. Puedes conformarte con menos, lo que podría reducir el costo de los vehículos eléctricos, permitiendo una adopción más amplia”, ha explicado Lynden Archer, profesor y decano de ingeniería en Cornell que ha liderado el equipo de investigación, en un comunicado.

2035, fecha límite para los coches de gasolina y gasóleo en la UE

Pese a la intención de la Unión Europea de acabar con los coches de gasóleo y gasolina, la implantación del coche eléctrico aún es reducida. En España, solo el 4,7% de los coches vendidos en 2023 fueron eléctricos, según datos de ACEA. Y con la vista puesta en 2035, año para el que la UE decidió primero prohibir la venta de coches con motores de combustión y después excluir a los que empleen combustibles sintéticos, está claro que al coche eléctrico le falta un largo camino que recorrer para el que quizá no tenga tiempo. La escasez de puntos de carga operativos y el tiempo requerido para recargar la batería son, junto al precio, los principales obstáculos que debe superar.

Esta tecnología, junto con la carga inalámbrica por inducción, podría reducir el tamaño y el costo de las baterías y, por consiguiente, el de los vehículos eléctricos, convirtiéndolos en una opción más viable para muchos conductores. Sin embargo, y aunque la investigación del equipo de Archer es un avance significativo, no es definitivo.

El problema del indio

La clave de esta nueva batería está en el uso del indio. Este es un elemento químico que se emplea para fabricar recubrimientos de óxido de indio y estaño en paneles solares y pantallas táctiles. Los investigadores encontraron que este metal blando tiene tasas de transporte de energía rápidas gracias a dos características: una barrera de energía de migración muy baja y una buena densidad de corriente de intercambio que permiten una carga rápida y un almacenamiento de larga duración.

“La clave de la innovación es que hemos descubierto un principio de diseño que permite que los iones metálicos en un ánodo de batería se muevan libremente, encuentren la configuración correcta y solo entonces participen en la reacción de almacenamiento de carga. El resultado final es que en cada ciclo de carga, el electrodo se encuentra en un estado morfológico estable. Es precisamente lo que le da a nuestras nuevas baterías de carga rápida la capacidad de cargar y descargar repetidamente durante miles de ciclos”, afirma Archer.

Sin embargo, el indio tiene un problema que hace que no sea tan adecuado para fabricar baterías: es un metal demasiado pesado. Por lo que el equipo de Archer continúa investigando en busca de otros materiales livianos que ofrezcan las mismas ventajas que el indio.

“Ahí radica una oportunidad para la modelización computacional de la química, tal vez utilizando herramientas de inteligencia artificial generativa, para aprender qué otras químicas de materiales livianos podrían lograr los mismos números intrínsecamente bajos de Damköhler [valor que relaciona la tasa de reacción con la tasa de transporte en un fenómeno químico] del indio. Por ejemplo, ¿hay aleaciones metálicas que nunca hemos estudiado, que tengan las características deseadas? Ahí es donde proviene mi satisfacción, que hay un principio general en juego que permite a cualquiera diseñar un mejor ánodo de batería que logre tasas de carga más rápidas que la tecnología de vanguardia”, asegura Archer.

Quizás no estén tan lejos los coches eléctricos que puedan cargar sus baterías rápidamente y eliminar así una de sus mayores desventajas actuales.