Gran avance en las baterías de los coches eléctricos: 500 millas de autonomía con 12 minutos de tiempo de carga

Investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) han desarrollado un nuevo electrolito líquido que impide el crecimiento de dendritas en las baterías de litio metálico, que se diferencian de los modelos convencionales de iones de litio en que utilizan litio puro en lugar de grafito. Esta diferencia les confiere una mayor densidad energética, lo que se traduce en una mayor autonomía con el mismo peso. Sin embargo, hasta ahora, estas baterías se veían obstaculizadas por la formación de dendritas, estructuras cristalinas que se forman durante la carga y pueden provocar cortocircuitos. El nuevo electrolito líquido resuelve este problema favoreciendo la deposición uniforme de iones de litio en la superficie del ánodo. Esto evita la formación de puntos débiles en los que, de otro modo, se formarían dendritas.

Tiempo de carga y autonomía récord

En pruebas de laboratorio, los investigadores del KAIST fueron capaces de cargar una batería del 5 al 70% en sólo 12 minutos. Esto corresponde a una autonomía de aproximadamente 800 kilómetros (algo menos de 500 millas). El rendimiento se mantuvo estable durante más de 350 ciclos de carga. En una versión más potente, se consiguió una carga del 80% en 17 minutos. El profesor Hee Tak Kim destaca en la publicación: "Esto allana el camino para una amplia adopción de los vehículos eléctricos"

Comparación con los coches eléctricos actuales

Los modelos de producción actuales, como el Tesla Model 3 y el Hyundai Ioniq 6, admiten capacidades de carga rápida de entre 200 y 250 kW en estaciones HPC (cargador de alta potencia) modernas. En la práctica, consiguen tiempos de carga de unos 20 a 30 minutos para una carga del 10 al 80%. Las autonomías de entre 400 y 600 kilómetros (250 - 370 millas) son actualmente la norma, dependiendo de las variantes de la batería y de las condiciones de conducción.

800 kilómetros (500 millas) en 12 minutos

Los valores alcanzados en el laboratorio para las baterías de litio-metal superan con creces estas cifras: Una autonomía de 800 kilómetros con un tiempo de carga de 12 minutos correspondería a una potencia de carga efectiva de más de 400 kW. Esto acercaría por primera vez a los coches eléctricos al tiempo de repostaje de los vehículos de gasolina o diésel.

Ventajas para la movilidad eléctrica

Las altas densidades energéticas de las baterías de litio metálico podrían permitir reducir el peso de las baterías de los vehículos o lograr una mayor autonomía con el mismo peso. Para los usuarios finales, esto significa tanto tiempos de carga más cortos como autonomías de conducción comparables a las de los vehículos convencionales, superando así un obstáculo clave en la usabilidad cotidiana de los coches eléctricos.

Obstáculos en el camino hacia la producción en serie

A pesar de los impresionantes resultados de laboratorio, sigue habiendo desafíos. La seguridad de los ánodos de metal de litio debe garantizarse en condiciones reales, y la producción industrial de electrolitos especiales puede resultar costosa. También queda por ver cómo se comportarán las baterías en pruebas a largo plazo con un mayor número de ciclos. Sólo cuando se haya dado respuesta a estas preguntas podrán los fabricantes de automóviles utilizar la tecnología a gran escala.

Perspectivas

Los resultados, presentados en Nature Energymarcan un paso importante hacia coches eléctricos más potentes. Si la tecnología puede transferirse de forma segura y económica a la producción en serie, esto podría cambiar fundamentalmente la movilidad eléctrica en los próximos años.