Un reciente estudio de Joules analiza que una batería cargadoa solo en 10 minutos proporcionaría una autonomía de más de 300 kilómetros. Esta batería de iones de litio, indica el informe, se carga a una temperatura elevada lo que acelera su capacidad de reacción e incluye un dispositivo que la mantiene fría durante el periodo de descarga, todo ello sin afectar a su vida útil.

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“Hemos demostrado que podemos cargar un vehículo eléctrico en diez minutos para un rango de 320 a 480 kilómetros y podemos hacerlo manteniendo un ciclo de 2.500 recargas o el equivalente a 800.000 kilómetros de viaje”, afirmó Chao-Yang Wang,  profesor de la Universidad de Penn State (Estados Unidos).

El factor batería

Las baterías de ion-litio suelen degradarse cuando se las somete a procesos rápidos de carga a temperaturas por debajo de los 10 grados centígrados. La razón es que los iones de litio en lugar de insertarse suavemente en los ánodos de carbono se depositan formando vértices en la superficie del ánodo, lo que reduce la capacidad de la celda, y puede causar aumentos eléctricos y condiciones inseguras en la batería.

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El equipo de Wang probó calentarlas a 60 grados durante solo 10 minutos y luego enfriarlas rápidamente a temperatura ambiente, para no crear la degradación térmica de la batería.

Anteriormente se pensaba que las baterías de iones de litio debían evitar funcionar a altas temperaturas por la preocupación de las reacciones laterales aceleradas. Pero el estudio difundido por Jousles propone que “los beneficios de mitigar el recubrimiento de litio a una temperatura elevada con un tiempo de exposición limitado superan con creces el impacto negativo asociado con reacciones laterales exacerbadas”.

El rápido enfriamiento de la batería se podría conseguir usando un sistema diseñado dentro del automóvil, a lo que también ayudaría la diferencia de temperatura con el exterior. La batería de autocalentamiento usa una fina lámina de níquel con un extremo unido al polo negativo de la batería y el otro se extiende fuera de la celda de litio para crear un tercer terminal.

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Gracias a un sensor de temperatura conectado a un interruptor, los electrones fluyen a través de la lámina de níquel para completar el circuito y calienta rápidamente el níquel aumentando la temperatura de la batería. El equipo quiere llevar ahora el diseño un paso más lejos y está trabajando para “cargar una batería de alta densidad de un vehículo eléctrico en cinco minutos y sin causarle daños”.