Investigadores de la Universidad de Maryland han descubierto un método sencillo para extender significativamente la vida útil de las baterías de iones de litio, una tecnología central que alimenta todo, desde teléfonos inteligentes hasta vehículos eléctricos. La clave es un ajuste químico sutil que fomenta la formación de una capa protectora en el cátodo de la batería, algo que antes se consideraba extremadamente difícil.
El problema de las baterías de iones de litio
Las baterías de iones de litio se degradan con el tiempo debido a la descomposición química dentro del electrolito, el líquido que permite que los iones se muevan entre los electrodos. Actualmente, se forma de forma natural una capa protectora sobre el ánodo negativo, estabilizándolo. Pero el cátodo positivo, que opera en condiciones más reactivas, tradicionalmente sufre una degradación más rápida porque el electrolito se descompone antes de que se pueda formar una capa protectora estable. Esto limita la duración y el rendimiento de la batería.
La solución: descomposición guiada de electrolitos
El equipo, dirigido por Chunsheng Wang, utilizó una reacción tomada de la química orgánica para “guiar” la descomposición del electrolito. En lugar de una degradación aleatoria, el electrolito alterado se descompone de forma controlada, formando una capa protectora estable sobre el cátodo. Esta capa protege el cátodo de una mayor degradación, lo que mejora drásticamente la vida útil.
“Al guiar cómo se descompone el electrolito a nivel molecular, pudimos controlar con precisión la capa protectora que se forma en el cátodo”, explica Xiyue Zhang, investigadora postdoctoral del proyecto.
Rendimiento ajustable: potencia frente a longevidad
Fundamentalmente, este enfoque no es una solución única para todos. La capa resultante se puede ajustar. Una capa más gruesa significa mayor protección y vida útil más larga, ideal para aplicaciones donde la estabilidad es primordial. Una capa más delgada permite reacciones electroquímicas más rápidas, maximizando la potencia y la producción de energía. Esta flexibilidad significa que las baterías se pueden optimizar para necesidades específicas.
Implicaciones en el mundo real
Los expertos creen que este ajuste podría integrarse fácilmente en los procesos de fabricación de baterías existentes. Michel Armand, de CIC energiGUNE, un centro de investigación sobre almacenamiento de energía en España, enfatiza el uso de “procedimientos químicos bien establecidos”, sugiriendo que la seguridad y la escalabilidad no deberían ser obstáculos importantes.
El aumento exacto de la vida útil de la batería aún debe determinarse mediante más pruebas, pero Wang es optimista. “Es un ajuste relativamente sencillo de las baterías existentes”, afirma, implicando un camino realista hacia la implementación a nivel del consumidor después de evaluaciones de seguridad exhaustivas.
Este ajuste químico representa un paso simple pero potencialmente transformador hacia un almacenamiento de energía más duradero y eficiente, abordando una limitación clave de la tecnología actual de iones de litio.
