Las preguntas a resolver sobre las baterías eléctricas

La siguiente generación de vehículos 100% eléctricos se aproxima con todo para esta nueva década. Los rangos de las baterías eléctricas han aumentado así como su desempeño. Sin embargo, existen todavía preguntas clave respecto tanto en diseño como manufactura de esta nueva forma de propulsión. 

De acuerdo a los investigadores de la Universidad de Michigan, Jeff Sakamoto y Neil Dasgupta, hay muchos retos a los que los fabricantes automotrices se enfrentarán en los años venideros. La experiencia acumulada gracias a los lanzamientos recientes 100% eléctricos será clave para llevar el futuro de la movilidad un paso adelante. 

Estado actual de las baterías eléctricas en los coches

La gran mayoría de los automóviles instalarán baterías eléctricas en sus nuevas ofertas, lentamente haciendo a un lado los motores de combustión interna. Las baterías basadas en litio (lithium-ion) son la oferta más común que puedes encontrar en los EV’s o “electric-vehicles” de las marcas. 

Para obtener máximo desempeño así como un tiempo de recarga veloz, es necesario un sistema bastante pesado y complicado típicamente situado al inferior del vehículo. Desgraciadamente, hay un riesgo principal en este tipo de configuración: incendios espontáneos. ¿Cuál es la respuesta ante este fenómeno? 

Baterías de litio en estado sólido

El futuro de la configuración de las baterías eléctricas parece encontrarse en las de litio de estado sólido, de acuerdo con científicos del Tokyo Institute of Technology. Aunque las baterías líquidas de litio son muy convenientes y se encuentran en casi todos los dispositivos celulares, las desventajas de un incendio espontáneo es muy común. 

Otras desventajas son el costo de fabricación, una duración muy baja y una capacidad de almacenamiento de energía relativamente baja. Por eso siempre nos quejamos en nuestros teléfonos que la pila nunca nos dura. Las baterías de estado sólido parecen ser la respuesta ante esto. 

Compuestas por electrodos sólidos que intercambian iones de litio durante el proceso de carga y descarga, las baterías de estado sólido tienen mayor densidad de energía que incrementan su capacidad y las hacen bastante más confiables y seguras que sus contrapartes líquidas. 

Adaptar esta configuración a algo mucho más pesado, complejo y demandante en cuanto a energía que un celular será el problema a resolver. Además, producir baterías de estado sólido que cumplan con las expectativas ambientales de los fabricantes también será de importancia masiva para mantener la huella de carbono lo más pequeña posible. 

La cerámica puede ser clave… pero quedan muchas preguntas a responder

Otra respuesta ante la problemática de las baterías eléctricas es el uso del material de cerámica. Con esta combinación de electrolitos de cerámica con las baterías de estado sólido, los investigadores detectaron nulos signos de degradación después de un uso continuo de 22 días. 

Pero el panorama no está completamente claro. Los investigadores de la Universidad de Michigan plantean las siguientes preguntas a resolver sobre las nuevas baterías eléctricas. 

• ¿Cómo se puede producir cerámica, un material frágil en hojas masivas y delgadas como papel que requieren las baterías hechas en litio?
• ¿Acaso el uso de baterías con cerámica, que requieren de tratamientos de temperatura superiores a los 1093 grados celsius, pueden ocasionar daños al medio ambiente que en principio se quieren evitar?
• ¿El uso de cerámica y el proceso de manufactura se puede adaptar para cubrir efectos secundarios como fragmentaciones accidentales en el material? ¿O los fabricantes tendrán que reformular totalmente su sistema de operación?

A pesar de los beneficios claros que surgen de utilizar baterías con esta configuración, la combinación del litio con la cerámica continúan en pasos infantiles. Por ello, los fabricantes automotrices tienen que pensar en soluciones de hardware y software para poder combinar estos dos materiales de forma adecuada. No obstante, el panorama del futuro luce sensacional. Y las estrategias eléctricas de las marcas sin duda alguna marcarán el estándar para un futuro libre de emisiones. 

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