Unos investigadores de la Universidad de Cambridge han desarrollado una sencilla técnica de laboratorio que permite ver el interior de las baterías de litio y seguir así cómo se mueven los iones de litio en tiempo real mientras las baterías se cargan y se descargan, algo que no era posible hasta ahora.
Gracias a esta técnica de bajo coste, los investigadores han identificado los procesos que limitan la velocidad y que, si se solucionaran, podrían permitir que las baterías de buena parte de teléfonos inteligentes y portátiles se cargasen en solo cinco minutos. Si estás salivando ante la sola idea de que tal cosa ocurra a corto plazo, no eres el único.
Los investigadores afirman que la técnica no solo ayudará a mejorar los materiales de las baterías existentes, sino que puede acelerar el desarrollo de la nueva generación de baterías, uno de los grandes problemas tecnológicos para superar la transición a un mundo sin energías fósiles. Los resultados han sido publicados en la prestigiosa revista Nature.
Si las baterías de litio tienen muchas ventajas, como una densidad de energía relativamente alta y largas vidas en comparación con otras baterías o métodos de almacenamiento, también puede sobrecalentarse o incluso explotar, y además son relativamente caras de producir. Finalmente, su alta densidad de energía está muy lejos de la del petróleo. Hasta ahora, eso las hace poco aconsejables para su uso habitual en las dos mayores tecnologías verdes: los coches eléctricos y el almacenamiento de energía solar.
“¿Una batería mejor es aquella que pueda almacenar mucha más energía o una que se cargue mucho más rápido? Idealmente, ambas”, dice el coautor de la investigación Dr Christoph Schnedermann, del Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge. “Pero para hacer mejores baterías con nuevos materiales, y para mejorar las baterías que ya estamos usando, necesitamos entender qué ocurre en su interior”.
Para mejorar las baterías de litio y ayudar a que se carguen más rápidamente, los investigadores necesitan seguir y entender el proceso que ocurre en los materiales en funcionamiento, en condiciones realistas y en tiempo real. Actualmente, eso requiere sofisticados rayos X o microscopios de electrones, que exigen mucho tiempo y dinero.
“Para estudiar realmente lo que está ocurriendo dentro de una batería, esencialmente necesitas que el microscopio haga dos cosas a la vez: debe observar las baterías cargándose y descargándose durante un periodo de varias horas, pero al mismo tiempo debe capturar procesos muy rápidos que ocurren dentro de la batería”, asegura Alice Merryweather, estudiante de doctorado en la Universidad de Cambridge.
