Un Avance Podría Hacer Que Los Coches Eléctricos Recorran 1.000 Kilómetros Con Una Sola Carga

Sólo una carga y podrías llegar a [insertar un lugar a unos 1.000 kilómetros por tierra desde tu ubicación actual]. Imagen de Goran Horvat en Pixabay

 

Una de las preocupaciones en la transición de los vehículos de gasolina a los eléctricos (EV) es la autonomía. ¿Hasta dónde puedes llegar con una sola carga? Los investigadores creen que tienen una formulación que amplía enormemente el diseño tradicional. Afirman que pueden aumentar la autonomía media de los vehículos eléctricos más allá de los 1.000 kilómetros (600 millas). El secreto es el silicio.

El silicio se ha considerado un elemento interesante para combinar con arquitecturas de baterías debido a su disponibilidad común en todo el mundo. Pero el silicio tiene la molesta propiedad de expandirse cuando se carga. Los elementos de silicio pueden crecer tres veces más durante el proceso de carga, antes de volver a encogerse. Puedes imaginarte que los elementos de la batería que se expanden enormemente no son los más apreciados por los ingenieros, sin importar los aspectos positivos.

Precisamente por estas razones, el silicio se ha considerado en las baterías como nanopartículas, lo que aporta muchas ventajas y reduce las desventajas. Sin embargo, surgen nuevos inconvenientes, ya que la producción de estas nanopartículas es un proceso mucho más complejo y con costes mucho más elevados.

Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang, en Corea del Sur, han decidido trabajar con partículas de silicio unas 1.000 veces más grandes, saltando de la escala nano a la micro. Son más fáciles y baratas de producir y tienen una gran densidad energética. La expansión es el principal problema en este tamaño, pero el equipo descubrió cómo solucionarlo.

 El silicio se ha considerado en las baterías como nanopartículas, lo que aporta muchas ventajas y reduce las desventajas. Imagen de Markus Distelrath en Pixabay

Emplearon un electrolito de polímero en gel que puede deformarse en el proceso de carga debido al cambio de tamaño del silicio. Pero simplemente dejar caer partículas de silicio en el gel no bastaría, las dos deben estar unidas a nivel químico. Por este motivo, la mezcla de gel y micropartículas se irradió con un haz de electrones. Esto creó vínculos covalentes entre los dos que brindaron una mayor estabilidad y al mismo tiempo cuidaron los efectos de la expansión.

El rendimiento de la batería fue estable y exhibió propiedades comparables a las de las baterías de iones de litio estándar, con la ventaja de una mejora adicional del 40 por ciento en la densidad de energía.

"Utilizamos un ánodo de microsilicio, pero tenemos una batería estable. Esta investigación nos acerca a un sistema real de batería de iones de litio de alta densidad de energía", dijo el profesor Soojin Park en un comunicado.

El equipo sostiene que el proceso de fabricación de dicha batería es tan sencillo que este enfoque está listo para su aplicación inmediata. Sería interesante ver cómo funciona realmente este enfoque en un sistema de batería de tamaño completo.

Este trabajo está publicado en la revista Advanced Science.