Un grupo de científicos de la Universidad Estatal de Pensilvania (Estados Unidos) ha desarrollado una batería de iones de litio que puede cargar un coche eléctrico en unos 10 minutos, dotándole de una autonomía de más de 300 kilómetros.
Chao-Yang Wang, ingeniero mecánico en la Universidad Estatal de Pensilvania, y su equipo han logrado fabricar, a escala, una batería de iones de litio que es capaz de cargarse a una temperatura elevada para aumentar la tasa de reacción, con el añadido de poder mantener la célula fría durante la descarga.
Esto contrasta con el funcionamiento habitual de las baterías de litio convencionales, que se cargan y descargan a la misma temperatura, lo que provoca que el revestimiento de litio aporte una paulatina pérdida de efectividad de la batería, tanto en capacidad como en velocidad de recarga.
En este nuevo proceso, según Wang y su equipo de investigadores, es posible cargar la batería a una temperatura elevada de 60 grados centígrados durante unos minutos, para luego realizar la descarga a temperaturas más frías.
La batería desarrollada por los investigadores está equipada con una estructura de níquel autocalentable que alcanza la temperatura deseada en apenas medio minuto. Posteriormente, será el propio sistema de refrigeración del coche en que se encargue de enfriar la misma hasta que alcance una temperatura óptima y evitar la degradación.
Wang ha señalado que "además de la carga rápida, este diseño nos permite limitar el tiempo de exposición de la batería a la temperatura de carga elevada, generando así una vida útil de ciclo muy larga", para añadir que "la clave es realizar un calentamiento rápido; de lo contrario, la batería permanecerá a temperaturas elevadas durante demasiado tiempo, causando una degradación severa".
Una batería de litio que se carga por debajo de los diez grados se degrada más rápidamente y pierde eficiencia, ya que los iones de litio pasan de su parte positiva a la negativa a picos y no de forma suave. Cargar a altas temperaturas puede aumentar su eficiencia, aunque con limitaciones, ya que los períodos largos de calor también afectan a las baterías.
Según Wang, esta nueva tecnología es completamente escalable porque se basa en electrodos disponibles industrialmente. Además, ha destacado que "estamos trabajando para cargar una batería de vehículo eléctrico de gran densidad de energía en cinco minutos sin dañarla. Esto requerirá de electrolitos altamente estables y materiales activos, además de la estructura de autocalentamiento que hemos desarrollado".
