La movilidad eléctrica se enfrenta a grandes desafíos y los principales fabricantes lidian una carrera para poder ofrecer lo más avanzado en una tecnología que está a años luz del rendimiento que ofrecía la combustión interna. Pero este retraso es normal, al fin y al cabo, los coches de gasolina llevan más de 100 años evolucionando, y aunque la movilidad eléctrica no ha partido de cero, todavía tiene mucho margen para que esa brecha se vaya reduciendo con el paso del tiempo. Sin ir más lejos, los primeros coches eléctricos que surgieron en la primera década de los años 2000, nada tienen que ver con los coches eléctricos de la actualidad, y seguro que, dentro de 20 años, serán completamente diferentes a los actuales.
La diferencia principal entre ambos, el gran reto al que se enfrenta la movilidad eléctrica, tiene que ver con las baterías. Por un lado, está la autonomía, cuyas cifras son cada vez más altas, ya empiezan a parecerse a las de algunos coches de combustión, pero siguen estando por debajo. Pero el mayor problema es la carga, ya que echar gasolina no llevaba más de 2-3 minutos, cuando cargar un eléctrico, hablamos de muchos minutos, y esto, por ejemplo, para viajes, es un problema. Y más teniendo en cuenta la escasa infraestructura y puntos de carga públicos existentes.
Eso sí, en los últimos meses, la industria está mostrando los grandes avances en cuanto a las autonomías y las cargas rápidas, evidenciando que sí, que poco a poco, se lograrán igualar las cifras de la combustión. Si en los últimos meses, hemos visto la evolución de dos grandes baterías en el mercado chino, capaces de cargarse en menos de 10 minutos, los últimos avancen nos hablan de carga de tan solo 3 minutos.
El avance en las baterías
La evolución de las baterías en los últimos años. Han seguido una evolución gradual, más capacidad, menos tiempos de carga y avances en lo que viene siendo la seguridad. Pero en los últimos meses, los avances están siendo bestiales, como si los grandes fabricantes hubieran dado con la clave para evolucionar, y la carrera por lograr la mejor batería está muy apretada que nunca. El último avance se centra en un planteamiento que nada tiene que ver con el que seguían los fabricantes hasta ahora, se trata de modificar el funcionamiento interno del electrolito para eliminar uno de los principales cuellos de botella de las baterías de estado sólido.
Los electrolitos basados en PVDF (fluoruro de polivinilideno) han centrado la investigación. Este material se caracteriza por su gran conductividad iónica iónica y estabilidad frente a la oxidación. Pero el reto es que estos compuestos necesitan plastificantes, y estos, reaccionan con el litio y con cátodos de alto voltaje, lo que acelera considerablemente el desgaste.
Cambios en el proceso de fabricación
A simple vista, la solución pude ser sencilla, pero llegar a la conclusión no lo fue tanto. La solución ha sido la de cambiar el proceso de fabricación: se introdujo disolvente volátil temporal, lo que facilitaba la mezcla inicial de materiales que desaparece durante el secado. Cuando se evapora, el plastificante permanece encapsulado dentro de la estructura del polímero y deja de generar reacciones perjudiciales. Esto proporcionó en una arquitectura estable capaz de mantener un rendimiento elevado con condiciones de carga extrema.
Por otro lado, el sistema ayudó a la formación de una capa que protegía la degradación interna y aumentaba, al mismo tiempo, la eficiencia en todo su conjunto, gracias al fluoruro de litio sobre los electrodos.
Unos resultados sobresalientes
Los resultados del estudio mostraron unos resultados impresionantes y uno de los aspectos que más llamó la atención fue que estos, no se limitaron a simulaciones o pequeñas pruebas. El equipo había desarrollado una celda plana funcional de 1 Ah utilizando un ánodo ultrafino de litio para reducir peso, y con ella, alcanzó los 451,5 Wh/kg en ciclos de carga que duraban apenas 3 minutos.
Lo complicado no son los tiempos en sí, que ya es un éxito, es que mantener esa densidad energética constantemente compromete la vida útil de las baterías, eso es lo que dice la teoría, pero en este caso, ocurrió todo lo contrario, y después de 700 ciclos, conservó el 81,9% de la batería. Y tras 1.400 ciclos de depósito y extracción de litio, se logró una eficiencia coulómbica media del 99,1%. Esta métrica se usa principalmente para medir estabilidad química y pérdida de energía interna.
Por tanto, con esta nueva batería, se han logrado cifras de carga que ya acercan la recarga a los tiempos de repostar gasolina, y esa es una de las mayores barreras que está impidiendo que la movilidad eléctrica de el salto definitivo, eso y los precios, pero este último aspecto, como suele pasar con todo lo tecnológico, se espera que se vaya estabilizando a medida que pasen los años y se asienten los precios.
