El doble de autonomía y de velocidad de carga: la tecnología que revolucionará el coche eléctrico

El proceso de cambio al coche eléctrico está repleto de desafíos. Los fabricantes son conscientes de que necesitan desarrollar automóviles eléctricos con una autonomía superior y, lo que es igualmente relevante, un tiempo de carga menor. Más autonomía y menos tiempo de carga. Es una promesa que en los últimos años se ha venido asociando a las ansiadas baterías de estado sólido. Sin embargo, la tecnología predominante en la actualidad, las baterías de iones de litio, tiene un importante margen de mejora.

Un reciente estudio publicado por un equipo de investigadores de la Universidad de Texas, en Estados Unidos, pone de manifiesto que sigue existiendo una elevada posibilidad de progreso para las baterías usadas mayoritariamente por los coches eléctricos que podemos encontrar en nuestros concesionarios. Este estudio apunta directamente a las señaladas cuestiones que son cruciales para la masificación del vehículo eléctrico. La autonomía y el tiempo de carga.

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Duplicar el rendimiento de las baterías de iones de litio

Los investigadores que han trabajado en este proyecto que ha sido recientemente publicado han desarrollado un nuevo tipo de electrodo para baterías de iones de litio. Un electrodo que abre la puerta a generar una mayor potencia de carga y una autonomía superior. Mediante la creación de electrodos más gruesos, las partes de la batería con carga positiva y negativa que entregan energía a un dispositivo, utilizando imanes para crear una alineación única que evita los problemas comunes asociados con el dimensionamiento de estos componentes.

El resultado es un electrodo que abre la puerta a baterías que ofrezcan el doble de autonomía. Guihua Yu, Profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica Walker de la Universidad de Texas, aseguró lo siguiente: «Los materiales bidimensionales se consideran comúnmente candidatos prometedores para aplicaciones de almacenamiento de energía de alta velocidad porque solo necesitan tener varios nanómetros de espesor para el transporte rápido de carga».

Guihua Yu también asegura que el uso de esta nueva arquitectura no está exenta de problemas: «Para las baterías de alta energía de nueva generación basadas en el nuevo diseño de electrodos, el apilamiento de nanoláminas como bloques de construcción puede causar cuellos de botella significativos en el transporte de carga, lo que dificulta lograr una alta energía y una carga rápida».

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La clave está en los materiales bidimensionales

El uso de materiales bidimensionales delgados como bloques de construcción del electrodo, apilándolos para crear grosor y luego usando un campo magnético para manipular sus orientaciones, se posiciona como la clave principal de esta nueva tecnología. El equipo de investigación usó imanes disponibles en el mercado durante el proceso de fabricación para disponer los materiales bidimensionales en una alineación vertical, creando una vía rápida para que los iones viajen a través del electrodo.

«Nuestro electrodo muestra un rendimiento electroquímico superior en parte debido a la alta resistencia mecánica, la alta conductividad eléctrica y el transporte de iones de litio facilitado gracias a la arquitectura única que diseñamos», ha comentado Zhengyu Ju, estudiante graduado que ha formado parte del equipo de trabajo.

Los investigadores han dejado claro que el proyecto aún queda un largo camino por recorrer. Sin embargo, subrayan que su objetivo es generalizar su metodología de capas de electrodos organizadas verticalmente para aplicarla a diferentes tipos de electrodos utilizando otros materiales.

Fuente: UT News