En busca de las baterías del futuro

Una nueva manera de identificar materiales de baterías aptos para la producción masiva podría revolucionar el almacenamiento de energía.

Por David H. Freedman - 19 de Octubre 2012
En busca de las baterías del futuro




Los autos eléctricos podrían viajar más lejos y los smartphones podrían tener procesadores más poderosos y pantallas mejores y con más brillo gracias a las baterías basadas en nuevos materiales que están siendo desarrolladas por Wildcat Discovery Technologies, de San Diego, Estados Unidos.

La compañía está acelerando la identificación de materiales para el almacenamiento de energía al testear miles de sustancias al mismo tiempo. En marzo del año pasado, anunció un cátodo de fosfato cobalto litio que impulsa la densidad de la energía cerca de un tercio sobre los actuales cátodos en las populares baterías de fosfato de litio-ion. La compañía también reveló que un electrolito aditivo les permite a las baterías trabajar de forma más fiable con mayores voltajes.

notabaterias

La elección de los materiales óptimos para las baterías es un problema particularmente difícil. Los aparatos tienen tres componentes principales: un ánodo, un cátodo y un electrolito. No sólo cada uno puede ser formado por casi cualquier mezcla de un gran número de componentes, sino que los tres componentes tienen que funcionar bien juntos. Eso deja muchas millones de prometedoras combinaciones para explorar. Para perseguir las combinaciones ganadoras, Wildcat adoptó una estrategia originalmente desarrollada por laboratorios de descubrimiento de drogas: química combinatoria de rendimiento. En lugar de testear un material por vez, Wildcat realiza metódicamente miles de testeos en paralelo, sintetizando y testeando unas 3.000 nuevas combinaciones de materiales por semana. “Tenemos materiales en proyecto que podrían triplicar la densidad de la energía”, dice el CEO de la compañía, Mark Gresser.

Otros abordaron la técnica de combinación para encontrar nuevos materiales de batería, pero se encontraron con un escollo. La manera más sencilla de probar miles de materiales es depositar una muestra de cada uno en una película fina sobre un sustrato. Este acercamiento sí les permitió a los investigadores anteriores revelar materiales prometedores para los componentes de baterías, pero entonces los candidatos solían resultar inadecuados en su costo/efectividad para los procesos de producción a gran escala.

Para evitar el desvío que les hacía perder tiempo, Wildcat descubrió maneras de producir muestras usando versiones en miniatura de las técnicas de producción de gran escala. En efecto, los materiales candidatos están siendo testeados en su facilidad de fabricación al mismo tiempo que están siendo probados en rendimiento. Wildcat también prueba los materiales unidos como verdaderas baterías y en una variedad de potenciales condiciones de operación. “Hay muchas variables que afectan la performance de una batería, incluyendo temperatura y voltaje, y las examinamos todas”, dice Gresser. El resultado es que el material que tiene un buen resultado en un banco de pruebas de Wildcat probablemente tenga una buena actuación en pruebas de campo. Si Wildcat tiene éxito, sus esfuerzos podrían llevar a baterías más pequeñas y más poderosas que sus contrapartes de hoy en día. Son mejoras que también atraerán a los fabricantes de smartphones y vehículos eléctricos.



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2 Comentarios

Editor80 CMS Reportar Responder

continuando: un simple ejemplo: el problema del agua potablela: agua salina oceánica potabilizada, cuando las fuentes de energía sean de bajo costo.

Editor80 CMS Reportar Responder

La energía, en cuanto a su producción cada vez más eficiente y menos costosa, sumado a su conservación, también con mayor eficiencia y menor costo, son la base del próximo proceso revolucionario industrial, y por qué no, ecológico.

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