¿Qué problemas complican la extensión del coche eléctrico? El primero, el precio: son coches caros que el ciudadano común no puede comprar fácilmente. El segundo, la falta de una red de cargadores lo suficientemente capilar como para garantizar la recarga siempre que haga falta. El tercero, ein embargo, es el más importante: la degradación progresiva de las baterías. Un coche eléctrico, aunque a lo grande, viene a ser como un móvil: con el tiempo y las recargas, la batería se degrada hasta llegar a convertirse en inservible. Ahora, un equipo de científicos de la Universidad de Colorado ha encontrado la manera se solucionar ese problema.
Degradación
Las baterías de iones de litio, ampliamente utilizadas en teléfonos móviles y vehículos eléctricos, pierden capacidad con el tiempo, lo que provoca que necesiten recargarse con mayor frecuencia. Este problema es bien conocido, pero hasta ahora, no se entendía completamente por qué ocurría. La respuesta la tienen Michael Toney, profesor del Departamento de Ingeniería Química y Biológica de la Universidad de Colorado Boulder, y su equipo de investigadores: "Estamos ayudando a mejorar las baterías de iones de litio al entender los procesos a nivel molecular que intervienen en su degradación", explica. En su estudio, han identificado que las moléculas de hidrógeno dentro del electrolito de la batería se desplazan hacia el cátodo, ocupando los lugares destinados a los iones de litio. Este proceso reduce la cantidad de iones de litio disponibles para generar la corriente eléctrica que alimenta los dispositivos, lo que resulta en una disminución de la capacidad de la batería.
Antes, se pensaba que la pérdida de capacidad se debía a que no todos los iones de litio retornaban al ánodo durante la carga. Sin embargo, el equipo de Toney utilizó la avanzada tecnología de rayos X de la Fuente de Fotones Avanzada del Laboratorio Nacional Argonne para observar cómo el hidrógeno desplazaba a los iones de litio en el cátodo, revelando una nueva causa del problema.
Nueva generación de baterías
Con este descubrimiento, el equipo de Toney abre la puerta a nuevas soluciones para mejorar la vida útil de las baterías. Una posibilidad es recubrir el cátodo con materiales que bloqueen las moléculas de hidrógeno, o bien, desarrollar electrolitos que no permitan el desplazamiento de estas moléculas hacia el cátodo. "Ahora que entendemos qué está causando la degradación de las baterías, podemos informar a la comunidad científica sobre qué se necesita mejorar al diseñarlas. Este avance podría acelerar el desarrollo de baterías más eficientes y duraderas, clave para el futuro de los vehículos eléctricos y el almacenamiento de energías renovables”