En los últimos años, las baterías de iones de litio se han consolidado como una tecnología vital en la transición hacia las energías renovables y los vehículos eléctricos (VE). La creciente demanda de baterías más eficientes y asequibles ha impulsado importantes avances en este campo. Este año, los expertos pronostican varios avances que podrían revolucionar las capacidades de las baterías de iones de litio.
Un avance notable que debe seguirse de cerca es el desarrollo de las baterías de estado sólido. A diferencia de las baterías tradicionales de iones de litio, que utilizan electrolitos líquidos, las baterías de estado sólido emplean materiales sólidos o cerámica como electrolitos. Esta innovación no solo aumenta la densidad energética, lo que podría ampliar la autonomía de los vehículos eléctricos, sino que también reduce el tiempo de carga y mejora la seguridad al minimizar el riesgo de incendio. Empresas destacadas como Quantumscape se están centrando en las baterías de metal-litio de estado sólido, con el objetivo de integrarlas en los vehículos a partir de 2025[1].
Si bien las baterías de estado sólido son muy prometedoras, los investigadores también están explorando químicas alternativas para abordar las preocupaciones sobre la disponibilidad de materiales clave para baterías, como el cobalto y el litio. La búsqueda de opciones más económicas y sostenibles sigue impulsando la innovación. Además, instituciones académicas y empresas de todo el mundo trabajan diligentemente para mejorar el rendimiento de las baterías, aumentar su capacidad, acelerar la velocidad de carga y reducir los costos de fabricación[1].
Los esfuerzos para optimizar las baterías de iones de litio van más allá de los vehículos eléctricos. Estas baterías se están aplicando en el almacenamiento de electricidad a nivel de red, lo que permite una mejor integración de fuentes de energía renovables intermitentes como la solar y la eólica. Al aprovechar las baterías de iones de litio para el almacenamiento en red, se mejora significativamente la estabilidad y la fiabilidad de los sistemas de energía renovable[1].
En un avance reciente, científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley desarrollaron un recubrimiento polimérico conductor conocido como HOS-PFM. Este recubrimiento permite baterías de iones de litio más duraderas y potentes para vehículos eléctricos. El HOS-PFM conduce simultáneamente electrones e iones, lo que mejora la estabilidad de la batería, las tasas de carga/descarga y la vida útil general. También actúa como adhesivo, lo que podría extender la vida útil promedio de las baterías de iones de litio de 10 a 15 años. Además, el recubrimiento ha demostrado un rendimiento excepcional al aplicarse a electrodos de silicio y aluminio, mitigando su degradación y manteniendo una alta capacidad de la batería durante múltiples ciclos. Estos hallazgos prometen aumentar significativamente la densidad energética de las baterías de iones de litio, haciéndolas más asequibles y accesibles para los vehículos eléctricos[3].
A medida que el mundo se esfuerza por reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y la transición hacia un futuro sostenible, los avances en la tecnología de baterías de iones de litio desempeñan un papel fundamental. Los continuos esfuerzos de investigación y desarrollo impulsan el avance de la industria, acercándonos a soluciones de baterías más eficientes, asequibles y respetuosas con el medio ambiente. Con los avances en baterías de estado sólido, químicas alternativas y recubrimientos como HOS-PFM, la adopción generalizada de vehículos eléctricos y el almacenamiento de energía a nivel de red se vuelve cada vez más viable.
Hora de publicación: 25 de julio de 2023
