La energética canadiense Hydro Québec está desarrollando una nueva batería de ion-litio cuyo electrolito sólido está formado por vidrio mezclado con varios metales. En los trabajos está colaborando el prestigioso investigador John Goodenough, uno de los tres ganadores del Premio Nobel de Química de 2019, quien asegura que gracias a este material inorgánico esta batería podría soportar hasta 23.000 ciclos de carga y descarga, lo que supone prácticamente una vida útil superior a los 60 años.
Hydro Québec, ha trabajado ya en otras ocasiones con el investigador estadounidense John Goodenough. El director del centro, Karim Zaghib, afirma que "Hydro Québec fue la primera compañía en trabajar con baterías de litio reales en 1979". En 1996 trabajó con Goodenough en la comercialización de la batería LiFePo4 similares a las de ion-litio, pero con un cátodo de fosfato de hierro-litio, que han sido muy utilizadas en baterías de 12 voltios y en algunos vehículos eléctricos.
El electrolito de la batería, que permite que los iones viajen entre los electrodos positivo y negativo, es un vidrio sólido dopado con varios metales. A ello debe su mayor densidad de energía ya que es capaz de almacenar más en menos peso.
En 2017, Goodenough y Maria Helena Braga, profesora de ingeniería de la Universidad de Oporto en Portugal, desarrollaron un litio recargable de estado sólido que utilizaba un vidrio dopado con metales alcalinos como electrolito de la batería. El electrolito es el material entre el cátodo y el ánodo y, a menudo, es un líquido en las baterías actuales, lo que generalmente significa que también es inflamable y potencialmente vulnerable a los incendios de baterías.
Braga dijo que la batería de ella y Goodenough es de alta capacidad, “se carga en minutos en lugar de horas", funciona bien en climas cálidos y fríos, y que su electrolito de estado sólido no es inflamable.
La nueva batería de litio-vidrio de sodio es capaz de alcanzar tres veces la capacidad de almacenamiento de energía de una batería de ion-litio comparable. En un documento publicado en 2018, el equipo que la ha desarrollado esta tecnología afirmaba que podría llegar a una vida útil de “hasta 23.000 ciclos de carga y descarga”, admitiendo además carga ultrarrápida.
Las baterías en estado sólido son consideradas el futuro próximo de las baterías de litio, ya que son menos pesadas, más densas y mucho más seguras. Su gran reto está en si es posible su producción en masa a un precio razonable que permita su comercialización.
Los trabajos desarrollados por el tándem Hydro Quebec- Goodenough ofrecen la oportunidad de realizar pruebas exhaustivas sobre estas baterías, lo que abre las puertas para lograr el objetivo de ponerlas en el mercado y ofrecérselas a un amplio abanico de clientes potenciales.
El pasado mes de febrero, Hydro Quebec anunció que está trabajando con Mercedes-Benz en una tecnología de batería de estado sólido diferente a esta, que se conocen como “baterías en estado sólido de segunda generación”, mientras que la nueva batería de litio se considera de “tercera generación”.
Zaghib, explica que la batería de Mercedes emplea un compuesto orgánico que podría ser un polímero. Sin embargo, la de Goodenough “puede ser de ser de vidrio o de cerámica, en cualquier caso, será un compuesto inorgánico". En este tipo de material, los iones se desplazan de un electrodo a otro más fácilmente. Potencialmente, esto se traduce en una mayor capacidad, una carga más rápida y una mayor vida útil.
Sobre el tiempo que la compañía necesitará para su desarrollo, Zaghi aseguró que la fase de investigación y desarrollo se culminará en unos dos años y se pasará a la prueba de prototipos con el objetivo de escalar los materiales hasta su producción real.
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