Un equipo de investigadores de la Universidad de Kioto y Toyota Motor Corporation ha logrado un avance significativo en el desarrollo de baterías de estado sólido con iones de fluoruro. Esta tecnología permitirá una capacidad volumétrica tres veces mayor en comparación con las baterías de iones de litio convencionales, lo que podría transformar el sector de los vehículos eléctricos. Se espera que esta innovación sea viable comercialmente para el año 2035.
Un cambio en el almacenamiento de energía
Las baterías convencionales funcionan mediante el desplazamiento de iones entre los electrodos positivo y negativo. Sin embargo, las actuales baterías de iones de litio solo pueden extraer un electrón por cada átomo, lo que limita su capacidad.
La investigación liderada por la Universidad de Kioto propone el uso de nitruro de cobre como material para el electrodo positivo, permitiendo que los iones de fluoruro reaccionen con el nitrógeno y extraigan hasta tres electrones por átomo. Como resultado, se triplica la capacidad por volumen y se duplica la capacidad gravimétrica en comparación con las baterías actuales.
Beneficios de la nueva tecnología para las baterías de estado sólido
Los investigadores destacan varias ventajas de esta tecnología de baterías de estado sólido:
- Mayor densidad de energía: Hasta tres veces la capacidad volumétrica de una batería de iones de litio, lo que permite almacenar más energía en menos espacio.
- Mayor seguridad: Al prescindir de electrolitos líquidos, estas baterías reducen el riesgo de fugas e incendios.
- Mayor durabilidad: Resisten decenas de ciclos de carga y descarga sin una degradación significativa.
- Impacto ambiental reducido: Utilizan materiales menos tóxicos y más abundantes que el litio y el cobalto.
Aplicaciones en vehículos eléctricos
Una de las aplicaciones más prometedoras de esta tecnología es su uso en vehículos eléctricos. Gracias a la mayor capacidad de almacenamiento de energía, la autonomía de los EVs podría aumentar de 600 Km a 1.200 Km con una sola carga. Esto podría eliminar la ansiedad por la autonomía y acelerar la adopción masiva de coches eléctricos.
A pesar del entusiasmo en torno a este avance, los investigadores aún deben resolver varios desafíos antes de su aplicación comercial:
- Desarrollar un cátodo y electrolito sólido compatibles con el nuevo electrodo positivo.
- Optimizar la estabilidad a largo plazo para garantizar un rendimiento constante.
- Mejorar los procesos de fabricación para reducir costos y aumentar la escalabilidad.
El equipo de investigación continuará trabajando en estas mejoras con miras a comercializar la tecnología para 2035. De consolidarse, este avance podría transformar el mercado de la movilidad eléctrica y el almacenamiento de energía renovable.
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Fuente y foto: Nikkei
