La duración de la batería ha sido uno de los mayores obstáculos en los dispositivos modernos, desde teléfonos hasta dispositivos portátiles. Ahora, investigadores han desarrollado un nuevo diseño de batería de iones de litio que podría cambiar radicalmente esta situación sin sacrificar la durabilidad.
¿Qué tiene de impresionante esta nueva tecnología de baterías?
Investigadores de la Universidad de Surrey han desarrollado un nuevo tipo de ánodo para baterías de iones de litio capaz de almacenar mucha más energía que los diseños tradicionales. Se basa en la tecnología existente de baterías de silicio-carbono, y la mejora clave reside en la forma en que utiliza el silicio.
Si bien las baterías de silicio-carbono actuales tienen una densidad energética mucho mayor que las baterías de iones de litio convencionales, presentan un inconveniente importante. El silicio utilizado en los electrodos puede almacenar más energía, pero también se expande y se agrieta con el tiempo, lo que provoca una rápida degradación.
Para solucionar esto, el equipo desarrolló una nueva estructura llamada "Nanotubo de Silicio-Carbono Integrado Verticalmente". Esta estructura utiliza un andamiaje flexible hecho de nanotubos de carbono, recubierto de silicio, lo que permite que el material se expanda y contraiga sin romperse.
La batería resultante puede almacenar más de 3500 mAh por gramo, en comparación con los aproximadamente 370 de las baterías tradicionales basadas en grafito. De ahí proviene la afirmación de que ofrece "hasta nueve veces más energía".
Además de aumentar la capacidad, el nuevo diseño se mantiene estable tras repetidos ciclos de carga, algo que durante mucho tiempo ha supuesto un gran reto para las baterías de alta capacidad.
¿Por qué es importante este nuevo diseño?
Las baterías de silicio-carbono no son precisamente nuevas y ya representan un gran avance con respecto a la tecnología tradicional de iones de litio. Sin embargo, los principales fabricantes, como Apple y Samsung, han evitado hasta ahora esta tecnología debido a preocupaciones sobre su fiabilidad .
La expansión y contracción repetidas en las baterías de silicio-carbono existentes pueden causar daños a largo plazo, afectando la vida útil, el rendimiento y la seguridad de la batería. Para las empresas que distribuyen millones de dispositivos, este tipo de inconsistencia es inaceptable.
Este nuevo diseño soluciona ese problema al aumentar la estabilidad de las baterías. Si su rendimiento es el esperado fuera del laboratorio, podría eliminar uno de los mayores obstáculos que impiden a Apple y Samsung adoptar las baterías de silicio-carbono. Esto podría dar lugar a smartphones y dispositivos portátiles con una autonomía significativamente mayor sin comprometer la fiabilidad.