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La degradación de la batería sigue siendo una de las principales preocupaciones para quienes consideran comprar un auto eléctrico debido a que, con el paso de los kilómetros, la pérdida de capacidad afecta la autonomía y también puede representar un gasto importante si llega el momento de reemplazar el paquete de baterías.
Sin embargo, una investigación realizada por la Universidad de Cambridge abre la puerta a una solución que podría extender significativamente la vida útil de las baterías actuales sin modificar su composición química. El equipo encabezado por el profesor Michael De Volder publicó un estudio en la revista Nature Energy donde demuestra que mantener una presión constante de 12.5 bares sobre las celdas de ion-litio reduce de manera considerable su desgaste durante los ciclos de carga y descarga.
En lugar de desarrollar una nueva generación de baterías, los investigadores utilizaron celdas comerciales tipo bolsa, las cuales fueron sometidas a una presión constante mediante un sistema de fuelles neumáticos. Al mismo tiempo, sensores registraron las mínimas variaciones de volumen que experimentaban durante su funcionamiento con el objetivo de encontrar el equilibrio mecánico ideal para evitar que las celdas se expandieran y contrajeran de forma excesiva, uno de los factores que aceleran su deterioro.
Durante las pruebas de laboratorio, las baterías sometidas a una presión de 12.5 bares lograron duplicar su vida útil respecto a las que operaban en condiciones convencionales.
Los investigadores también identificaron que una presión superior provocaba la formación de depósitos de litio en el ánodo, mientras que una presión menor favorecía la aparición de grietas en el cátodo, demostrando que existe un rango de presión óptimo para maximizar la durabilidad de las baterías.
Por ahora, este desarrollo únicamente ha sido probado en laboratorio y sobre baterías tipo bolsa, por lo que todavía será necesario realizar nuevas pruebas antes de que algún fabricante de autos eléctricos lo incorpore en sus futuros modelos. Además, al no requerir nuevos materiales, minerales ni cambios en la química de las baterías, podría integrarse a tecnologías ya existentes.
Si este sistema logra llegar a la producción en serie, el beneficio sería importante para los propietarios de vehículos eléctricos ya que, al extender su vida útil, disminuye el riesgo de enfrentar este tipo de reparaciones, además de mejorar el valor de reventa de los vehículos.
También existe un beneficio ambiental importante, ya que una mayor duración de las baterías reduce la necesidad de fabricar unidades de reemplazo y, por consecuencia, disminuye la demanda de materias primas como litio, níquel y cobalto.
Hasta el momento, el equipo de investigación ya registró una patente a través de Cambridge Enterprise, con el objetivo de explorar su aplicación comercial.
