TECNOLOGÍA. Nueva batería EV de alta densidad que permite tiempos de carga de 10 minutos

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Al combinar una alta densidad de energía con tiempos de carga rápidos, un nuevo prototipo de batería podría acercar los vehículos eléctricos al uso generalizado. EC Power

Las baterías más grandes que pueden almacenar más energía son solo una parte del rompecabezas cuando se trata de impulsar la adopción generalizada de vehículos eléctricos, y los científicos también trabajan para minimizar los futuros tiempos de conexión a través de avances en la tecnología de carga rápida. 

13 octubre 2022.- Los científicos de la Universidad Estatal de Pensilvania han trabajado en la vanguardia de este campo durante algún tiempo y ahora presentan otro avance significativo, demostrando una batería de alta densidad que se puede cargar en unos 10 minutos.

El avance proviene de un equipo de ingeniería responsable de algunos avances impresionantes en los últimos años. En 2016, el equipo abordó el problema del rendimiento obstaculizado en climas fríos de las baterías de litio mediante la integración de un mecanismo de autorregulación de la temperatura. Esto se centró en una lámina de níquel que calienta rápidamente la batería en temperaturas bajo cero, lo que le permite funcionar normalmente.

En 2019, el equipo investigador aprovechó esta tecnología para cargar un prototipo de batería de litio a altas temperaturas, condiciones que normalmente harían que se degradara. Nuevamente, esto involucró el uso de una delgada lámina de níquel, a través de la cual fluyen los electrones para calentar rápidamente la batería en solo 30 segundos, antes de que se enfríe rápidamente nuevamente. Esto se hizo de una manera que permitió que la batería aprovechara la carga más rápida que ofrecen las altas temperaturas, pero no provocó que se degradara.

Esta investigación demostró que la batería de un vehículo eléctrico podría cargarse en 10 minutos para ofrecer una autonomía de entre 200 y 300 millas (320 y 480 km). 

Los científicos han seguido trabajando en esta tecnología y, en una investigación recientemente publicada, han combinado este tiempo de carga rápido con una mayor densidad de energía en un nuevo prototipo de batería.

Nuevamente utiliza el elemento calefactor de lámina de níquel para acomodar tiempos de carga más rápidos, con la última versión de la batería que presenta una densidad de energía de 265 Wh/kg, un paso adelante de los 209 Wh/kg de la versión anterior. Esta densidad de energía y el corto tiempo de carga se describen como una combinación sin precedentes y podrían abrir algunas posibilidades interesantes en el diseño de vehículos eléctricos, según el equipo.

“La necesidad de baterías más pequeñas y de carga más rápida es mayor que nunca. Simplemente no hay suficientes baterías y materias primas críticas, especialmente aquellas producidas en el país, para satisfacer la demanda anticipada”, dicen los autores del estudio.

La batería se pudo cargar al 70% en 11 minutos durante 2000 ciclos, lo que según el equipo equivale a medio millón de millas recorridas únicamente mediante carga rápida. 

Esta nueva tecnología de batería abre una puerta a paquetes de baterías más económicos, más pequeños y con mayor densidad de energía que se pueden recargar rápidamente para mantener a las personas en movimiento. Esto dependería del acceso generalizado a la infraestructura de carga adecuada, pero si todo lo que implica es una escala de 10 minutos, puede imaginar que la tecnología se vuelva popular en pueblos y ciudades.

“Nuestra tecnología de carga rápida funciona para la mayoría de las baterías de alta densidad energética y abrirá una nueva posibilidad de reducir el tamaño de las baterías de los vehículos eléctricos de 150 a 50 kWh sin que los conductores sientan ansiedad por la autonomía. Las baterías más pequeñas y de carga más rápida reducirán drásticamente el coste de la batería y el uso de materias primas críticas como el cobalto, el grafito y el litio, lo que permitirá la adopción masiva de automóviles eléctricos asequibles”, dijeron los autores del desarrollo.

El equipo está trabajando para comercializar la tecnología a través de la empresa derivada EC Power, y ha publicado la investigación en la revista Nature .

Fuente: Universidad Estatal de Pensilvania

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