En Australia se está gestando algo electrizante, y no, no es otra película de Crocodile Dundee. Los investigadores australianos se jactan de haber dado un gran salto en el mundo de las baterías, lo que podría cambiar las reglas del juego tanto para los vehículos eléctricos como para los teléfonos inteligentes. ¿El nombre del cambio de juego? La batería de litio-azufre (Li-S).
Desarrollado en la Universidad de Monash en Melbourne, el nuevo diseño de batería Li-S ofrece una impresionante variedad de ventajas sobre las baterías tradicionales de iones de litio que todos conocemos (y que a veces, a regañadientes, reemplazamos). Con cinco veces más energía y funcionando a la mitad del costo, la nueva tecnología de batería parece el Santo Grial que el mundo ha estado buscando.
El meollo de la cuestión de este avance gira en torno a reducir la cantidad de litio utilizada y aumentar significativamente la vida útil de la batería. Pero no es sólo la mayor longevidad lo que llama la atención. Estos magos de Monash han introducido un "ánodo de lámina de litio recubierto de polímero nanoporoso", que, en términos más simples, es un nuevo y elegante diseño que es más económico y contiene más energía.
Históricamente, las baterías Li-S tenían algo, llamémoslo, "química no deseada". Cuando el ánodo de litio y los cátodos de azufre decidieron mezclarse, generaron dendritas (estructuras en forma de árbol) que degradarían la batería y el electrolito. Como resultado, estas baterías a veces dejaban de funcionar después de unos miserables 50 ciclos. Y en una salida bastante dramática, a veces incluso hacían un cortocircuito y prendían fuego al electrolito inflamable. Suena como una telenovela dramática en Battery Land, ¿verdad? Bueno, las baterías de iones de litio tampoco son inocentes y ocasionalmente se incendian.
Sin embargo, los investigadores de Monash, dirigidos por el siempre entusiasta estudiante de doctorado Declan McNamara, idearon una solución a estos problemas melodramáticos. Su recubrimiento de polímero, más delgado que una hoja de papel y lleno de agujeros minúsculos (de menos de un nanómetro de ancho), actúa como una especie de guardián. Permite que los iones de litio deambulen libremente mientras obstruyen otras sustancias químicas entrometidas. Según McNamara, este recubrimiento no sólo actúa como carcelero sino también como sistema de apoyo, ayudando al litio en sus aventuras de carga y descarga.
"Si piensa en el litio metálico como un adolescente con energía ilimitada, una batería defectuosa simplemente permite que esa energía se desperdicie", explica McNamara, "Sin embargo, si se aprovecha correctamente, esta energía puede conducir a dispositivos de almacenamiento excepcionales que son fáciles de crear. Este nuevo recubrimiento nos acerca a la fabricación de baterías Li-S eficientes".
Respaldando a McNamara, el profesor Mainak Majumder señala que el estudio establece un nuevo modelo para proteger el Li-metal de una rápida descomposición, anteriormente el proverbial talón de Aquiles de las baterías Li-S. Según el profesor Matthew Hill, otro miembro del grupo de expertos, estas baterías podrían ser el próximo gran avance para un mercado ávido de soluciones energéticas avanzadas, particularmente a medida que aumenta la demanda de vehículos eléctricos, aviones y productos electrónicos.
Ahora, mientras la batería Li-S está acaparando la atención, es esencial recordar que el universo de las baterías es vasto. Otros contendientes en ciernes, como los iones de zinc, los iones de sodio y el aire-hierro, también están compitiendo por una porción del pastel, ansiosos por desafiar el reinado de larga data de los iones de litio.
