Qué es el electrolito de una batería y por qué es tan importante para los coches eléctricos
Las baterías basan su funcionamiento en tres componentes: el ánodo, el cátodo y el electrolito. Sin este último, los dos electrodos mencionados no pueden intercambiar electrones. Te contamos qué es y qué tipos hay.
En términos químicos, un electrolito es toda sustancia que tiene la capacidad de descomponerse en partículas cargadas de electricidad llamadas iones libres. Lo más habitual es encontrarlos en una disolución líquida, pero también es posible encontrar electrolitos fundidos y sólidos.
Para qué sirve el electrolito de una batería
Desde un punto de vista electroquímico, es decir, el funcionamiento de una batería de coche o cualquier otro tipo de batería recargable, el electrolito es vital porque hace posible la reacción que permite generar la electricidad que, posteriormente, será almacenada en dicha batería.
Para que la batería funcione, como ya hemos anticipado, hacen falta tres elementos principales: cátodo, ánodo y electrolito. El cátodo y el ánodo son los electrodos positivo y negativo respectivamente.
Estos son conductores eléctricos que intercambian electrones entre sí para propiciar la reacción química que genera electricidad. Pero ni el cátodo ni el ánodo pueden hacerlo sin la intervención del electrolito, que actúa como conductor eléctrico que permite la transferencia de electrones. En esencia, ambos electrodos se introducen en el electrolito, gracias al cual el ánodo pierde electrones que van a parar al cátodo.
Tipos de electrolito para batería de coche
Al igual que sucede con el ánodo y el cátodo, existen diferentes tipos de electrolitos, cada uno con sus propias cualidades, ventajas e inconvenientes.
Si hablamos de las baterías convencionales de plomo-ácido, las que están presentes en los coches con motor de combustión, estas suelen tener un electrolito líquido de agua destilada y ácido sulfúrico. Sin embargo, si hablamos de baterías para coches eléctrificados, las cosas cambian.
Las baterías de iones de litio monopolizan el mercado actual de la electrónica y la automoción. Estas utilizan un electrolito de sales de litio, como puede ser el hexafluorofosfato de litio disuelto en carbonato de dietilo.
En las baterías de polímero de litio, en cambio, el electrolito es un polímero de fluoruro de polivinilideno o hexafluoropropeno de fluoruro de polivinilideno. Su consistencia es similar a la de un gel. Por su parte, las baterías de sodio utilizan sales de este elemento, que ofrece menos densidad energética, pero es más barato.
Electrolitos para baterías de estado sólido
En el caso de las baterías de estado sólido, el electrolito no es un líquido ni un gel, sino un sólido que permite una densidad energética superior, periodos de recarga muy inferiores y niveles de seguridad bastante más elevados.
En realidad, las baterías de estado sólido no recargable llevan utilizándose décadas, son las pilas que utilizamos constantemente. Estas suelen utilizar un electrolito sólido de polióxido de etileno, un tipo de plástico. Este permite que la pila se descargue, pero no que vuelva a cargarse.
El reto es desarrollar una pila de estado sólido con capacidad de recarga y prestaciones compatibles con las necesidades de los coches eléctricos. Ahí, el electrolito es clave, pues debe tener una elevada conductividad iónica, no ser altamente resistente en la interfaz electrolito-cátodo, ser estable electroquímicamente, tener buena resistencia mecánica y ser barato y reciclable.
Actualmente, se están desarrollando diversos tipos de electrolitos sólidos, como pueden ser cerámicas, vidrios, sulfitos o polímeros. No obstante, para que las baterías de estado sólido lleguen y se consoliden en el mercado, quedan al menos 10 años de desarrollo.