Principia

Los vehículos eléctricos serán realmente competitivos cuando puedan cargarse en el mismo tiempo que se posible repostar el depósito de un coche de combustible fósil. Hasta ahora la frontera a superar era el hecho de que en los ánodos de la batería de litio, durante la carga se forma un depósito de iones  que reducía su vida útil, la carga que podía almacenar y producía una subida de temperatura que podría desencadenar en un cortocircuito y finalmente que se quemase.

Investigadores de la  Universidad del Estado de Pensilvania, han encontrado una alternativa para una carga rápida salvando los obstáculos existentes hasta ahora. El método encontrado consiste en añadir un recubrimiento de níquel en los ánodos de la batería y modificar el método de carga.

El recubrimiento de níquel en los ánodos de grafito de la batería permite protegerla del sobrecalentamiento, al mismo tiempo que ayuda a que se caliente antes de la carga eléctrica en un corto intervalo de tiempo de un minuto hasta los 60°C,  para que ésta sea más efectiva. El recubrimiento solo aumenta un 1.3 %  su  peso y un 0.47% su coste con respecto a cualquier otra batería eléctrica normal. En el proceso de carga la temperatura sigue siendo de 60°C, posteriormente se descarga −y mantiene− a baja temperatura. Durante los diez minutos de recarga la alta temperatura evita el depósito de iones de litio y la degradación de la batería en los posteriores ciclos de carga.

Según los cálculos realizados en la investigación, esta nueva batería podría tener hasta 1 700 ciclos de carga perdiendo solo una quinta parte de su capacidad. Mientras que, en las versiones anteriores sin recubrimiento de níquel en los ánodos se agotaba completamente en 60 ciclos de carga.

La investigación, que ha sido publicada en la revista Joule, considera que esta nueva versión de baterías a usar posee un precio aceptable, ya que es sólo un 0.5% más cara que las anteriores versiones. Además, el hecho de que se mantenga la mayor parte del tiempo a baja temperatura evita el gasto de energía que se tenía anteriormente para mantenerla refrigerada. De esta forma, en un tiempo de 10 minutos sería posible una recarga gracias a la cual se podría  recorrer  una distancia de 320 kilómetros sin necesidad de parar.

Referencia: Xiao-Guang Yang et al. 2019. Asymmetric Temperature Modulation for Extreme Fast Charging of Lithium-Ion Batteries. Joule.