Las baterías de iones de litio podrían volverse mucho más duraderas gracias a un nuevo avance químico que es tan simple como prometedor. Recientemente, grupo de científicos ha encontrado la forma de extender su vida útil sin la necesidad de cambiar el diseño ni los procesos de fabricación de la actualidad, este seria un paso clave hacia dispositivos más resistentes y sostenibles.
El hallazgo fue liderado por Chunsheng Wang, investigador de la Universidad de Maryland, y publicado en la revista TechSpot. Él y su equipo, lograron crear una capa protectora estable en el cátodo -el electrodo positivo- mediante un método químico controlado. Este descubrimiento resuelve uno de los mayores retos de la tecnología actual: evitar el deterioro rápido que limita la capacidad de las baterías con transcurso del tiempo.
Electrolito controlado: la clave del nuevo avance en baterías de iones de litio
Actualmente, el funcionamiento de las baterías de iones de litio se basa en un ánodo y un cátodo que están separados por una membrana y sumergidos en un electrolito líquido. Durante la carga y descarga, los iones de litio se desplazan entre ambos electrodos, pero el electrolito se degrada gradualmente, generando descomposiciones que afectan el rendimiento.
Hasta hoy, este proceso era especialmente problemático en el cátodo, donde las condiciones químicas son más agresivas. Los electrolitos tradicionales se descomponen de forma descontrolada, lo que impide que se forme una capa protectora estable.
Si es posible garantizar una capa límite estable en el cátodo, sería un paso importante hacia baterías más duraderas, explica Michel Armand, experto en almacenamiento de energía del centro de investigación español CIC energiGUNE.
El equipo de Wang decidió no modificar el electrodo, sino el propio electrolito. Inspirados en reacciones de la química orgánica, ajustaron su comportamiento para que las transferencias de electrones se produzcan de forma más precisa. Así, el electrolito deja de degradarse al azar y forma una película protectora controlada y uniforme sobre el cátodo.
Capas personalizables para distintas aplicaciones
Una de las mayores ventajas del nuevo método es su flexibilidad. La capa protectora puede adaptarse según el uso previsto:
- Una capa más gruesa aumenta la estabilidad y la vida útil de la batería, ideal para vehículos eléctricos o sistemas de almacenamiento estacionario.
- Una capa más fina permite una mayor densidad de potencia, perfecta para móviles o portátiles, aunque con menor durabilidad.
Este enfoque permitiría a los fabricantes personalizar las baterías de iones de litio de acuerdo con las necesidades del mercado, sin necesidad de rediseñar sus procesos industriales. Además, al basarse en reacciones químicas ya conocidas, la tecnología es compatible con las cadenas de producción existentes, lo que facilita su adopción comercial.
El desarrollo aún está en fase de pruebas, pero los resultados iniciales son prometedores. Los investigadores confían en que, tras las evaluaciones de seguridad y rendimiento, la nueva química pueda implementarse en baterías comerciales.