Crean en Harvard una batería para autos eléctricos que se carga en 10 minutos

Un equipo de investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Harvard ha desarrollado una nueva batería de estado sólido de metal litio, que podría ser la solución al principal desafío que vive la industria de autos eléctricos con la gestión y carga de la energía.

El autor principal del estudio, Xin Li, describe estas baterías de ánodo de metal de litio como el ‘santo grial’, ya que ofrecen una capacidad diez veces mayor que las baterías convencionales con ánodos de grafito.

El equipo de investigadores lleva más de cinco años trabajando en este proyecto, y su último prototipo, presentado después de un intento anterior en 2021, ha dado finalmente los resultados esperados. A pesar de tener el tamaño de un sello postal, la nueva batería es entre 10 y 20 veces más grande que la mayoría de las baterías de ánodo de metal de litio existentes.

La decisión de comprar un carro eléctrico siempre pasa por la autonomía que dan las baterías y si ese rango compensa el consumo energético en comparación con un auto tradicional de combustión. Un problema que diferentes empresas han intentado resolver, pero que aún no tiene una respuesta definitiva.

El dispositivo desarrollado por este equipo podría ser la solución. La batería está pensada para que tenga un buen rendimiento a largo plazo, porque después de superar los 6.000 ciclos de carga, solo tuvo una reducción del 80 % en su capacidad.

En comparación con las baterías convencionales, que muestran signos de deterioro después de aproximadamente 3.000 ciclos, un plazo que normalmente se traduce en tener que remplazar este componente. Otro de los motivos por el que muchos usuarios desisten de comprar un auto de este tipo.

Siguiendo con los beneficios de este nuevo desarrollo, aparece el tiempo de carga. Si bien las estaciones de carga rápida han mejorado, aun los tiempos de espera no son cómodos, y la nueva batería propone una solución al poderse cargar en 10 minutos. Algo que no solo resuelve el problema de esperar, sino que también podría tener un impacto en la infraestructura de carga, haciendo que sea más accesible y eficiente.

Finalmente, el equipo solucionó un problema importante de seguridad de las baterías actuales, que por su composición se pueden perforar internamente, provocando cortocircuitos e incluso incendios.

Para resolverlo, los investigadores utilizaron partículas de silicio del tamaño de una micra en el ánodo. Estas partículas actúan como una barrera, evitando que se presenten perforaciones internas y reduciendo el riesgo de cortocircuitos.

Ahora el desafío de todo este desarrollo es salir del laboratorio a la vida real. El primer paso del equipo será aumentar el tamaño de la batería hasta que sea equivalente al de un celular, lo que abriría la puerta a su implementación en una gama más amplia de vehículos y dispositivos eléctricos.

Luego tendrán que iniciar procesos de producción e integración en la industria automotriz con casos reales de uso, que puedan sacar provecho de su avance. Para eso, los fabricantes deberán adecuar sus autos a este modelo de batería.

La aplicación ofrece un paquete de opciones enfocadas en este tipo de autos, que tienen otros requerimientos a diferencia de los vehículos de combustión. Estas son las funciones:

- Disponibilidad del puerto de carga en tiempo real: Google especifica que su algoritmo tiene en cuenta todas las estaciones de recarga para que el conductor no deba preocuparse de que su ruta se aleje en exceso de las estaciones.

- Filtro de velocidad de carga: es posible filtrar la búsqueda para encontrar un punto de carga “muy rápido”, el cual debe contar con conectores de 150 kilovatios o más. Para muchos autos, esto puede darle suficiente potencia para llenar y volver a la carretera en menos de 40 minutos.

- Filtros de tipo de enchufe: también se puede filtrar por estaciones que ofrecen el tipo de enchufe de del vehículo que el usuario tenga para que solo vea estaciones con enchufes compatibles con su automóvil.

- Agregar paradas de carga a los viajes: en cualquier viaje que requiera una parada de carga, Maps sugerirá la mejor parada en función de factores como el tráfico actual, el nivel de carga y el consumo de energía esperado. Además, pone especial atención en que la autonomía del vehículo no vaya a correr peligro durante el trayecto.

- Nivel de batería a la llegada: al momento de buscar un lugar en Maps, se podrá observar el nivel de batería estimado del auto al llegar al destino. Una vez que se inicie la navegación, el nivel de energía se actualizará de forma continua mientras se conduce.