Una de las áreas en las que la técnica va muy por detrás de los deseos y aspiraciones de los usuarios es la de las baterías, pues a pesar de los avances que ha habido seguimos encontrándonos con que estas tardan un montón en cargarse pero se descargan a la velocidad de la luz, siguen pesando un montón, y siempre acaban por estropearse y hay que acabar sustituyéndolas.
Sin embargo, un trabajo recién publicado en Nature por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) habla de un material que podría revolucionar el funcionamiento de estas, permitiendo recargarlas en segundos: Lithium batteries charge ahead.
Simplificando mucho, y que me perdonen los físicos y químicos presentes en la sala, el problema de recargar las baterías es que hay que «convencer» a los iones (en realidad cationes) que se han pasado del ánodo (el polo positivo) al cátodo (el negativo) durante la descarga de que vuelvan al primero, proceso que tarda horas en completarse.
Byoungwoo Kang y Gerbrand Ceder, los autores del trabajo, se dieron cuenta, sin embargo, de que en realidad el fosfato de hierro-litio (LiFePO4), al menos según su estructura cristalina y los cálculos que hicieron, tendría que ser capaz de «soltar» esos iones mucho más rápido, con lo que desarrollaron la teoría de lo que pasa es que esos iones no consiguen salir del cátodo a menos que coincida que vayan correctamente encaminados a alguno de los «huecos» por los que pueden pasar, lo que sólo sucede al azar, y de ahí que el proceso de carga sea más lento de lo que teóricamente podría ser.
Así que intentaron encontrar una forma de facilitarles las cosas a esos iones, lo que aparentemente han conseguido cubriendo el ánodo de una capa de cristal de fosfato de litio, un excelente conductor eléctrico.
El material en cuestión - Donna Coveney/MIT
En estas condiciones, han conseguido cargar una batería prototipo en menos de 20 segundos en lugar de los seis minutos que necesitaban en una con un cátodo no tratado, lo que representa una relación de 18 a 1 en cuanto a la velocidad de carga. Además, han podido comprobar que en 50 ciclos de carga y descarga la batería prácticamente no perdía capacidad de almacenamiento.
Otra ventaja de usar fosfato de hierro-litio es que las baterías que lo usan no se calientan como las que están ahora en el mercado, algo que ya ha provocado algún que otro incidente.
Ahora falta por ver si estos resultados se mantienen a largo plazo y si se pueden repetir para la producción y venta de baterías que usen este tipo de cátodo, aunque esto algo en lo que se muestran confiados pues que de hecho ya hay en el mercado baterías que usan fosfato de hierro-litio como cátodo, aunque si no se usa más este material es porque a igual peso de batería almacenan algo menos de carga eléctrica, con lo que las modificaciones en el proceso de producción no parecen excesivamente complicadas.
Con esto probablemente no obtendremos en realidad baterías que se carguen realmente en segundos, al menos no con las capacidades que necesitamos para los gadgets habituales, pero no es descabellado esperar que en lugar de horas pudieran pasar a tardar minutos en cargarse.
Luego sólo nos faltará que algún día los fabricantes de cacharros a baterías decidan estandarizar los cargadores.
(Información adicional vía BBC News y Wired.)
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