Investigadores de la Universidad de Michigan han desarrollado una nueva batería para coches eléctricos a base de litio y azufre que podría suponer un gran avance en la industria del automóvil.
Un grupo de investigadores de la Universidad de Michigan demostró, en papel, cómo una red de nanofibras formadas a partir de kevlar reciclado puede resolver problemas relacionados con la autonomía de los coches eléctricos. El equipo también afirmó que la nueva tecnología permite producir una batería hecha con el uso de litio y azufre para la industria automotriz que puede superar cinco veces la capacidad de las baterías convencionales.
Lea también
Mira la diferencia en la batería de litio y azufre de los investigadores
Generalmente se entiende que lo que dificulta la estabilidad de la autonomía del coche eléctrico hoy en día es el ciclo de vida de la batería, por ejemplo, la cantidad de veces que se puede cargar y descargar.
Así, el profesor Nicholas Kotov, líder de la investigación, dice que ya existe una gran cantidad de libros y documentos sobre el ciclo adecuado de las baterías de litio y azufre. Sin embargo, estos estudios niegan elementos esenciales para la industria automotriz como la seguridad, la resiliencia y la tasa de carga. Según el investigador, el desafío actual es desarrollar una batería para la industria automotriz que, además de autonomía, amplíe la tasa de ciclado de los diez ciclos anteriores a cientos de ciclos y cumpla con otros requisitos, como los costos.
La ingeniería biomimética de estas baterías para coches eléctricos se compone de dos escalas: molecular y nanoescala. Por primera vez, entonces, fue posible integrar la resistencia del cartílago y la selectividad iónica de las membranas celulares. El punto de vista de los científicos del sistema integrado hizo posible abordar los desafíos de producción de baterías de litio y azufre.
Los científicos resuelven el problema de reducción de la capacidad del disco
El inconveniente es que en las baterías de litio y azufre, las moléculas de ambos materiales fluyen hacia el litio, lo que hace que la capacidad de la unidad disminuya. Entonces, los investigadores de la Universidad necesitaban hacer que los iones de litio fluyeran hacia el azufre y viceversa.
Al copiar la dinámica de los poros en las membranas biológicas, los investigadores agregaron una carga eléctrica a los poros de la membrana de la batería para repeler los polisulfuros de litio. Así, los iones de litio positivos pudieron pasar libremente y terminar el proceso.
La nueva patente para la batería de litio-azufre es casi perfecta, señala Kotov
Según Kotov, el modelo de las baterías de los coches eléctricos es casi perfecto, y su eficiencia y capacidad se aproximan a la teoría. El investigador también afirma que la nueva batería puede soportar temperaturas extremas en un vehículo, que van desde el frío hasta el calor, lo que en consecuencia influye en una mayor autonomía.
Junto con la mayor capacidad, las baterías tienen ventajas de sostenibilidad sobre otras baterías de iones de litio. El azufre está mucho más presente en el medio ambiente que el cobalto en los electrodos de iones de litio. Además, las fibras de aramida de la membrana de la batería aún pueden reciclarse de los chalecos antibalas desechados y usarse normalmente.
