Investigadores de Stanford doblan la autonomía de las baterías con ánodos fabricados en litio

Investigadores de la Universidad de Stanford han desarrollado una batería que promete doblar la capacidad de las actuales. El descubrimiento parte de un sistema que permite construir ánodos de litio puro que permanecen estables gracias a una capa protectora de carbono.
Por ahora, todas las baterías de litio deben su nombre únicamente al material contenido en el electrolito que alterna entre ánodo (electrodo negativo) y cátodo (electrodo positivo) durante la carga o la descarga. Por su parte, el ánodo que emite electrones durante el uso de la batería está construido en materiales como silicio o grafito debido a la incontrolable expansión del litio durante la carga.
“De todos los materiales que uno puede usar en un ánodo, el litio tiene el mayor potencial. Algunos lo llaman el Santo Grial”, explica el profesor Yi Cui a cargo de la investigación. “Es muy ligero y tiene la mayor densidad de energía. Obtienes más potencia por volumen y peso, llevando a baterías más pequeñas con más carga”.

Como solución a los problemas del litio en el electrodo emisor de electrones, los investigadores han colocado una capa protectora de “nanoesferas” alrededor del ánodo. Esta protección de carbono de 20 nm de grosor asegura la estabilidad química del metal en contacto con el electrolito y mantiene su integridad mecánica durante la carga para evitar fisuras.
“En términos prácticos, si podemos mejorar la capacidad de las baterías actuales en, digamos, cuatro veces, eso sería emocionante”, añade el profesor de Stanford y antiguo secretario de energía de Estados Unidos, Steven Chu. “Podrías ser capaz de tener un teléfono con el doble o el triple de autonomía, o un coche eléctrico que solo cueste 25.000 dólares que llegue a las 300 millas”.
Además de aumentar significativamente la carga, los investigadores aseguran que el nuevo diseño ya ofrece una vida útil suficiente para el mercado comercial. “Con un poco más de ingeniería y nuevos electrolitos, confiamos en poder crear un ánodo estable y práctico de metal de litio que pueda alimentar a la siguiente generación de baterías recargables”, sentencia Cui.