- Investigadores anuncian una nueva mejora para las baterías de iones de litio
- La incorporación de nitruro de carbono grafítico puede aumentar la capacidad
- Esto significaría una mayor entrega de potencia durante más tiempo
Dado que tantos dispositivos actuales dependen de baterías recargables de iones de litio, los científicos trabajan sin descanso para encontrar formas de mejorar esta tecnología, y un equipo del Instituto Coreano de Investigación en Tecnología Química (KRICT) acaba de anunciar un avance significativo.
Según informa The Korea Times, los investigadores del KRICT han logrado aumentar la capacidad de suministro de energía de las baterías de iones de litio al agregar una pequeña cantidad de un material llamado nitruro de carbono grafítico al extremo del cátodo de la batería.
Cuando una batería se está cargando, los iones de litio son empujados fuera del cátodo, a través de un electrolito, hacia el ánodo en el otro extremo. Cuando la batería está en uso, los iones fluyen de regreso en la otra dirección.
Una forma posible de almacenar más energía en una batería del mismo tamaño y peso es hacer que el cátodo sea más grueso, pero hay un problema: esto también dificulta que los iones de litio se muevan y liberen toda la energía almacenada en la batería. La nueva innovación que se probó con éxito aquí podría resolver ese problema.
Aumento de la capacidad
Los investigadores han dado a conocer algunas cifras impresionantes de sus pruebas, aunque la tecnología aún se encuentra en una etapa inicial. Al agregar el nitruro de carbono grafítico al cátodo, se logró un aumento del 166 % en la capacidad durante la descarga a alta velocidad y un incremento en la densidad de potencia de hasta 2,85 veces.
Esas cifras no significan una mayor capacidad en términos de mAh, sino que permiten suministrar más carga bajo una carga pesada y durante más tiempo. En las baterías de iones de litio, el uso rápido de mucha energía reduce la capacidad total que se obtiene de la batería en comparación con si se utilizara la misma cantidad de energía, pero de manera más lenta.
En un vehículo eléctrico, por ejemplo, esto significaría que el vehículo podría acelerar con más fuerza y mantener ese alto rendimiento durante más tiempo sin afectar tanto la autonomía total. Permitiría que las baterías domésticas mantuvieran mejor su capacidad si se utilizan con electrodomésticos que consumen mucha energía rápidamente, como las lavadoras.
Pero las aplicaciones más pequeñas también pueden beneficiarse de ello: los drones pueden consumir mucha energía de repente para encenderse, o las computadoras portátiles para juegos y estaciones de trabajo podrían consumir mucha energía de forma repentina dependiendo de la carga de trabajo; todas ellas se beneficiarían de una tecnología que maneje mejor el efecto del flujo de energía sobre la capacidad.
A su vez, esta tecnología podría dar lugar a baterías con cátodos más gruesos que ofrezcan mayor capacidad en mAh en el mismo espacio, según los investigadores; sin embargo, eso no se evaluó en este estudio. El próximo reto es intentar ampliar y expandir la tecnología.
Según Shin Seok-min, presidente del KRICT, este enfoque alternativo a las baterías de iones de litio podría utilizarse en vehículos eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía y robótica, por lo que tiene una amplia gama de aplicaciones, especialmente en dispositivos y sistemas que pueden incorporar baterías de mayor tamaño físico.
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