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Las baterías de estado sólido, claves para el futuro del coche eléctrico

Una batería de electrolito sólido almacena más energía que una de iones de litio del mismo tamaño, incrementando la densidad energética entre un 20 y un 30 por ciento.

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Toyota uBox concept.

Toyota uBox concept.

El coche eléctrico no consigue despegar como alternativa viable al convencional por las mismas razones esenciales por las que perdió la batalla contra la gasolina hace un siglo. En 1900 se vendieron en Estados Unidos 4.200 vehículos, de los cuales un 38% eran eléctricos y el 22% de gasolina (el resto eran de vapor). Si éstos se acabaron imponiendo fue no solo por sus crecientes mejoras, sino también por las severas limitaciones de los coches eléctricos: un tiempo de recarga lento y una autonomía insuficiente que son hoy aún, junto a una infraestructura escasa, sus principales talones de Aquiles.

Como es obvio, la clave para lograr lo que no obtuvieron a principios del siglo XX radica en el desarrollo de sus baterías, y el clic que podría cambiarlo todo podría ser la aparición de las baterías de estado sólido. Toyota, que ha sido muy reacia a fabricar vehículos eléctricos con las habituales de iones de litio, anuncia que podría incorporar en sus vehículos las de estado sólido en 2022, con lo que podría llegar a saltarse la etapa intermedia en la que están inmersos muchos otros fabricantes.

Repasemos conocimientos para entender de qué estamos hablando. Las baterías se componen básicamente de dos electrodos (ánodo y cátodo) y un electrolito que transporta partículas cargadas con electricidad de un electrodo al otro para realizar la carga y la descarga. En las baterías de litio, el electrolito es un disolvente orgánico en estado líquido. En una batería de estado sólido, el electrolito de las celdas es sólido y eso permite aumentar considerablemente la densidad de carga.

El coche eléctrico y en especial sus baterías sufrirán grandes cambios en los próximos años.

El coche eléctrico y en especial sus baterías sufrirán grandes cambios en los próximos años.

En otras palabras, una batería de electrolito sólido almacena más energía que una de iones de litio del mismo tamaño y evita la formación de dendritas, unas pequeñas ramificaciones sólidas que pueden causar cortocircuitos.

Este tipo de baterías proporciona unas ventajas que la convierten prácticamente en la deseada y necesaria panacea para el vehículo eléctrico. Incrementan la densidad energética entre un 20% y un 30%; se calientan mucho menos, lo que evita posibles incendios, y ven crecer de manera exponencial su durabilidad pues, al no existir apenas degradación fruto de las reacciones químicas del proceso acostumbrado, sus ciclos de carga y descarga pueden aumentar en teoría hasta el infinito.

Cómo no, tras el desarrollo de las baterías de estado sólido está el inefable John B. Goodenough, creador de los dispositivos de ion-litio hoy tan extendidos y el hombre que más sabe en el mundo de sus auténticas limitaciones. A sus 94 años, Goodenough sigue al frente de un equipo de la Universidad de Austin (Texas) que trabaja con un electrolito de cristal que facilitaría ser fabricado en serie.

El uBox es un prototipo eléctrico diseñado por universitarios.

El uBox es un prototipo eléctrico diseñado por universitarios.

Se tiene noticia de otros laboratorios que están recurriendo a nanohílos de oro envueltos en manganeso inmersos a su vez en un gel. Toyota, entre tanto, mantiene en secreto qué tipo de electrolito sólido usará en los coches eléctricos que comercialice a partir de 2022.

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