Ingenieros de la Universidad de California San Diego (Estados Unidos) han desarrollado químicamente unos electrolitos que permiten a las baterías de litio funcionar a pleno rendimiento a temperaturas de hasta un mínimo de 60 grados centígrados bajo cero. Este avance refuerza la operatividad de estos dispositivos, ya que los existentes en el mercado dejan de funcionar a los -20ºC.
A pesar de que la mejora se aplica a temperaturas bajas, esta tecnología no afecta al rendimiento a temperatura ambiente de las baterías. Asimismo, estos nuevos electrolitos permiten incrementar la densidad energética y la seguridad de estos dispositivos, según ha explicado la universidad estadounidense en su página web. El resultado de esta investigación ha sido publicado esta semana en la revista Science.
Dentro de las aplicaciones a las que se abrirá la implantación de estas nuevas baterías se encuentra la mejora del rendimiento de los coches eléctricos que circulan por zonas frías o el empleo de tecnologías a temperaturas extremas bajo cero, como drones WiFi que operan a gran altitud atmosférica, globos meteorológicos o satélites.
Electrolitos basados en gas
La base de esta tecnología de gran aguante para baterías consiste en el uso de gas fluorometano licuado a presiones moderadas en estos nuevos electrolitos, ya que ese es mucho más resistente a la congelación que los habituales electrolitos líquidos. La batería también incorpora un capacitor electroquímico hecho a base de gas difluorometano licuado que funcionan a -80ºC, un límite de temperatura que duplica los de los actuales de -40ºC.
Según ha explicado el investigador Cyrus Rustomji, uno de los miembros del equipo descubridor de esta tecnología, “muchos tienen como objetivo desarrollar electrolitos en estado sólido en vez de líquido”, mientras estos científicos han tomado “el camino contrario, aunque arriesgado, de explorar el uso de electrolitos basados en gas”. “Al principio pensé que era una locura”, reconoció Shirley Meng, jefa del grupo de investigadores.
Los ingenieros de la universidad californiana comprobaron que los gases presentan la ventaja de funcionar especialmente bien a temperaturas donde los electrolitos líquidos se congelan. En concreto, los gases alcanzan en ese escenario un estado de “baja viscosidad que incrementa la movilidad de iones, lo que significa alta conductividad para la batería, incluso en frío extremo”, explicó Rustomji.
Los científicos también comprobaron que esta batería no era capaz de sobrecalentarse y alcanzar temperaturas mucho más altas que la ambiente. Esto soluciona la pérdida de conductividad que interrumpe el trabajo del dispositivo a altas temperaturas, ya que estas hacen que los electrolitos pierdan la capacidad de disolver sales.
A largo plazo, los investigadores quieren mejorar estas baterías hasta que lleguen a funcionar a temperaturas aún más bajas, rondando los -100║C. De esta forma, se podría desarrollar nueva tecnología capaz de suministrar energía a cohetes espaciales enviado para explorar planetas como Júpiter o Saturno.
Fuente: INVDES