Más de 1.600 km de autonomía en un eléctrico: la promesa de las revolucionarias "baterías transpirables", mucho mejor que las de estado sólido
Tantos años hablando de las baterías de estado sólido como el futuro que revolucionará los coches eléctricos, y llega CATL para lanzar un nuevo aviso: su nuevo desarrollo para el largo plazo serán las todavía más prometedoras baterías de litio-aire.
La tecnología de las baterías en los coches eléctricos no deja de evolucionar y, aunque las actuales propuestas basadas en litio y electrolito líquido siguen mejorando año a año, hay varias propuestas encima de la mesa de los investigadores que elevarán sus cualidades mucho más.
El fabricante número uno mundial en baterías, CALT, se permite incluso buscar una alternativa más asequible a las actuales de litio, con las nuevas basadas en sodio. Sin dejar a un lado el desarrollo de baterías de estado sólido, el futuro a medio plazo en los coches eléctricos, CATL va mucho más allá y promete traer unas todavía mejores.
Qué son las baterías de litio-aire
Para entender mejor cómo son en realidad este tipo de baterías, tenemos que comprender primero la composición de una tradicional. Las de litio actuales cuentan con todos los elementos químicos necesarios para almacenar la electricidad en su interior: ánodo, cátodo y electrolito se encargan de las reacciones químicas con compuestos basados en metales pesados como el litio, el níquel, el cobalto o el manganeso.
En cambio, las baterías de litio-aire transforman radicalmente este concepto, de ahí las grandes ventajas que ofrecen. El electrodo negativo, el ánodo, sí que está compuesto por litio metálico; sin embargo, el electrodo positivo, el cátodo, utiliza el aire del exterior. De ahí el apodo de “baterías transpirables”.
Esto aligera el conjunto, reduciendo su complejidad y ofreciendo una mayor densidad energética, lo que se convierte también en una mayor autonomía eléctrica. Esta tecnología está en realidad todavía en fase experimental y sigue presentando obstáculos importantes que deben superarse.
La más clara tiene que ver con su arquitectura de celda abierta: estas baterías son sensibles a la humedad y al CO2 del aire, por lo que su vida útil es inferior al degradarse más rápido. Su capacidad de recarga es también más complicada y presentan problemas con la estabilidad del catalizador, perdiendo eficacia con el tiempo debido a que las reacciones del oxígeno son más lentas.
El doble de mejores que las de estado sólido
Wu Kai, científico jefe de CATL, reveló públicamente por primera vez para la firma china que tiene en las baterías de litio-aire su futura línea de desarrollo. Esta tecnología de “baterías transpirables” van mucho más allá de lo que podamos imaginar.
Si las ya de por sí prometedoras baterías de estado sólido anuncian densidades energéticas superiores a los 500 Wh/kg (frente a las actuales de litio en el entorno de los 250) y anuncian autonomías de más de 1.000 kilómetros con una carga completa, las de litio-aire llegan a otro nivel.
El concepto en realidad con estas baterías se remonta a los años 70, cuando obviamente la tecnología no estaba tan desarrollada. Sin embargo, recientes avances llevados a cabo en Estados Unidos pudieron demostrar cómo esta tecnología podía soportar más de 700 ciclos en un entorno similar al aire, mientras que otro prototipo alcanzó los 1.200 Wh/kg con una vida útil de 1.000 ciclos a temperatura ambiente.
Esto último, en la práctica, podría significar que los coches eléctricos pudiesen alcanzar e incluso superar los 1.600 kilómetros de autonomía eléctrica con una sola carga. Una auténtica barbaridad y que deja incluso a las de estado sólido uno o dos escalones por debajo.
Equiparable a la gasolina
Las expectativas son incluso más brutales, con cifras que hablan de que las baterías de litio-aire pueden alcanzar una densidad energética teórica de hasta ¡12.000 Wh/kg! Una cifra que se puede comparar incluso con la de la gasolina, que alcanza los 13.000 Wh/kg.
Recordemos que la densidad energética indica la cantidad de energía que se puede almacenar en un espacio determinado en proporción a su masa o volumen: cuanta más densidad, más energía se puede acumular sin aumentar su tamaño o su peso.
Es cierto que los combustibles fósiles tienen una densidad energética mucho mayor que las baterías actuales, pero la cifra comparativa vista antes se aleja mucho de la realidad práctica. Esos 12.000 Wh/kg de las baterías de litio-aire es un límite teórico idealizado, excluyendo el oxígeno atmosférico. Considerando todos los elementos de la propia batería, entonces las estimaciones bajan mucho, hasta los rangos vistos previamente.
¿Para cuando pueden estar listas estas baterías? Difícil estimarlo, ya que los retos son importantes. No obstante, los expertos consideran que podría estar lista para su implementación para después del 2030.
Fuente: CarNewsChina