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Los investigadores han desarrollado una revolucionaria batería de iones de litio con un electrodo de cristal único, que ofrece una durabilidad superior con más de 20.000 ciclos de carga y descarga.
Una nueva generación de baterías de iones de litio podría transformar el mercado de los vehículos eléctricos en los próximos años. Desarrollado con un electrodo monocristalino, esta innovadora tecnología soporta más de 20.000 ciclos de carga y descarga, manteniendo el 80% de la capacidad original.
Para un vehículo eléctrico, esto podría significar lograr increíbles 8 millones de kilómetros antes de necesitar reemplazo.
El estudio detrás del disco
Investigadores de La Universidad de Dalhousie, en Canadá, llevó a cabo pruebas exhaustivas durante seis años para evaluar el rendimiento de la batería.
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El uso de un sincrotrón ultra brillante proporcionado por Fuente de luz canadiense (CLS), analizaron el comportamiento de la batería en escala microscópico sin tener que desmontarlo.
Los resultados mostraron que, incluso después de años de uso, la batería monocristal se mantenía prácticamente en el mismo estado que una celda nueva.
Según Toby Bond, científico senior de CLS, la tecnología es un avance importante: “Podemos observar cómo se comporta el material a nivel atómico. La batería de electrodos de monocristal no mostró grietas ni degradación significativas, lo que constituye un hito impresionante."
Revista de la Sociedad Electroquímica (2024). DOI: 10.1149/1945-7111/ad88a8
la comparacion
La principal diferencia entre los electrodos convencionales y los monocristalinos es la estructura del material. En una batería típica, el electrodo está formado por pequeñas partículas que se asemejan a copos de nieve compactados.
Bajo tensión constante, estas partículas desarrollan grietas, lo que provoca la pulverización del material y la pérdida de eficiencia.
En el electrodo monocristal, la estructura es similar a la de un cubo de hielo, ofreciendo mayor resistencia a la expansión y contracción causada por los iones de litio. Esta característica es crucial para evitar el desgaste prematuro y garantizar la longevidad de la batería.
Impacto en el mercado de vehículos eléctricos
Actualmente, las normas exigen que las baterías de los vehículos eléctricos mantengan el 80% de su capacidad después de ocho años de uso.
Sin embargo, esta nueva tecnología promete durar mucho más que el propio vehículo. Esto abre posibilidades para reutilizar estas baterías en sistemas de almacenamiento de energía renovable, como en plantas eólicas y solares, una vez finalizada su vida útil en EVs.
"Necesitamos que los vehículos duren el mayor tiempo posible. Cuanto más se utilizan, mayor es la reducción de la huella de carbono”, enfatizó Bond.
¿Un futuro sostenible y comercialmente viable?
La investigación, financiada por Tesla Canadá y por Consejo de Investigación en Ciencias Naturales e Ingeniería (NSERC), muestra que la tecnología está cerca de convertirse en una realidad en el mercado.
Ya se están utilizando baterías monocristal fabricado comercialmente y debería estar disponible en los próximos años.
El estudio fue publicado en Revista de la Sociedad Electroquímica, destacando el impacto potencial de esta innovación en la sostenibilidad y eficiencia del transporte eléctrico.
Revolución en transporte y energía
Con el avance de estas baterías, los vehículos eléctricos finalmente pueden superar los desafíos históricos de durabilidad y rendimiento.
Además, la reutilización de baterías una vez finalizado el ciclo de vida del vehículo contribuye a la economía circular, reduciendo los residuos y promoviendo una mayor adopción de fuentes de energía limpias.
Esta tecnología podría ser el hito que falta para consolidar a los vehículos eléctricos como protagonistas de un futuro más sostenible.
Por ahora, los coches eléctricos, ya sean de China o Tesla, siguen siendo una molestia para quienes quieren utilizarlos cuando viajan. Sólo sirve para llevar a tus hijos al colegio e ir a misa los domingos. Además de ser muy caro, resulta inútil para largas distancias.