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A pesar de los avances en movilidad eléctrica, la durabilidad de las baterías sigue siendo una preocupación para los fabricantes de carros. Su degradación con el tiempo no solo reduce la autonomía del vehículo, sino que también representa un desafío costoso en términos de reciclaje y gestión de residuos.
Ante esta problemática, un equipo de investigadores de la Universidad de Fudan, en China, ha desarrollado una innovadora solución, publicada en la Revista Nature: un método basado en inyecciones de litio que promete extender la vida útil de las baterías.
Para comprender esta propuesta, es importante conocer cómo funcionan estas baterías. Están compuestas por celdas que contienen un electrodo positivo de litio (cátodo) y un electrodo negativo de carbono (ánodo), separados por un electrolito que permite el flujo de iones. Durante la carga, los iones de litio se desplazan desde el ánodo hacia el cátodo, almacenando energía. Al descargarse, el proceso se invierte y los iones regresan al ánodo, liberando electricidad para alimentar el vehículo. Este ciclo de carga y descarga define la vida útil de la batería.
Con el uso continuo, parte del litio queda atrapado en depósitos inactivos, conocidos como “litio muerto”, reduciendo la capacidad de almacenamiento y el rendimiento de la batería. La innovación de los científicos chinos se centra en regenerar estos iones mediante inyecciones de litio, restaurando la eficiencia de la batería y prolongando significativamente su vida útil.
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Innovación en baterías: un avance que prolonga su vida útil y reduce residuos
Los investigadores han descubierto una molécula clave, el trifluorometanosulfonato de litio (LiSO₂CF₃), capaz de restaurar los iones de litio agotados en las celdas de batería. Su aplicación mediante una inyección en baterías degradadas permite recuperar su capacidad y prolongar su vida útil de manera significativa.
En pruebas realizadas con celdas comerciales de grafito LiFePO₄, esta técnica permitió mantener el 96 % de la capacidad original tras 11.818 ciclos de carga, superando ampliamente el promedio actual de 1.500 ciclos. Este avance, desarrollado con el apoyo de inteligencia artificial, incrementa la durabilidad de las baterías en un 800 %, reduciendo la necesidad de reemplazo y minimizando el desperdicio de materiales.
La implementación de esta tecnología traería múltiples beneficios, ya que al extender la vida útil de las baterías, los vehículos eléctricos se convertirían en una inversión más rentable y confiable para los consumidores. Además, la reducción en la frecuencia de reemplazo disminuiría los costos de mantenimiento y repuestos, beneficiando tanto a fabricantes como a usuarios.
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Si esta innovación se adopta a gran escala, podría transformar el mercado de los vehículos eléctricos, eliminando una de las principales barreras para su expansión. Con baterías más duraderas y sostenibles, la industria daría un paso crucial hacia una movilidad eléctrica más eficiente y respetuosa con el medio ambiente.
Una solución con restricciones
A pesar de su gran potencial, esta tecnología no es compatible con todas las baterías actuales debido a su diseño interno. Las baterías convencionales no están estructuradas para recibir inyecciones de litio, ya que no cuentan con los canales o mecanismos necesarios para distribuir eficazmente el compuesto regenerador. Por ello, su aplicación requiere baterías diseñadas específicamente para este proceso, lo que obliga a los fabricantes a rediseñar sus modelos si desean aprovechar esta innovación.
Se prevé que grandes compañías como Tesla, BYD y Volkswagen integren esta solución en sus próximos desarrollos, impulsando la evolución de la movilidad eléctrica hacia un modelo más eficiente y sostenible.
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