El nuevo submarino Toryu, o "Fighting Dragon", está equipado con baterías de iones de litio, que alimentan la mayor parte de la tecnología de consumo disponible en todo el mundo. El resultado son submarinos capaces de navegar en silencio bajo el agua por más tiempo que nunca. Desde la Segunda Guerra Mundial, los submarinos han usado baterías de plomo ácido. Los dispositivos actuales funcionan con una tecnología aún mejor, las baterías de iones de litio.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford ha creado un miniextintor que se integraría en las baterías de litio. En lugar de diluir sustancias retardantes en el electrolito, lo que podría reducir el rendimiento de la batería, los investigadores del prestigioso centro californiano han encerrado el material retardante en una delgada cápsula polimérica separada físicamente del fluido de la batería. De esta forma, el retardante de llama solo se libera cuando la batería se sobrecalienta y funde el envoltorio de la cápsula.

Un material único descubierto en la Universidad de Texas A&M puede ayudar a desarrollar baterías más potentes basadas en magnesio, sin los problemas de disponibilidad y seguridad de las hechas de litio. Dirigido por el químico Sarbajit Banerjee, el equipo ha descubierto que esta combinación puede proporcionar baterías con mayor densidad de almacenamiento de energía y avances transformadores en seguridad, costo y rendimiento en comparación con la de ion de litio (Li-ion).

Un nuevo dispositivo emisor de ultrasonidos elimina la formación de dendritas de las baterías de metal de litio lo que permitirá duplicar la autonomía de los los coches eléctricos con baterías de iones de litio convencionales.

El campo de las baterías es uno de los más abonados a investigaciones científicas. Son muchas las universidades con estudios relacionados, también con prototipos que, según las investigaciones, mejorarían los componentes actuales para no solo darle más duración a la batería, también más seguridad y mayor vida útil. Ahora bien, existe un nuevo modelo experimental que está casi a punto de entrar en producción en masa: las baterías de sulfuro de litio.

Según uno de los responsables principales del descubrimiento, el Dr. Hui Zhang, “las baterías de sulfuro de litio pueden almacenar más energía que las baterías de ion de litio que están ya disponibles comercialmente”. Zhang afirma que, comparativamente, estas baterías podrían extender una autonomía de 300 kilómetros a 500 kilómetros sin problemas gracias a la densidad de almacenamiento. Y un teléfono móvil pasaría de un par de días a cinco.

La producción de baterías de litio de China llegará a los 100 GWh en 2015 y permitirá a los fabricantes de coches eléctricos disparar su producción. Según el Ministro este 2015 esperan que la producción de este tipo de baterías alcance la espectacular cifra de 100 GWh. Suficientes para fabricar 41.6 millones de Nissan LEAF, o 11 millones de Tesla Model S 85.

La compañía tecnológica Tesla instalará en Australia la batería de litio más grande del mundo. La pila, que se ubicará en un parque eólico en Jamestown, al sur del país, es tres veces mayor que la batería más grande que existe actualmente en funcionamiento. La iniciativa de Elon Musk es un proyecto conjunto con la empresa de energías renovables Neoen, después de que alcanzasen un acuerdo con el Gobierno de Australia Meridional, según informa el medio ABC.

Investigadores de la Universidad de Córdoba (UCO) han iniciado un estudio que busca convertir la paja del trigo en un componente más de las baterías de litio. En concreto, han conseguido remplazar componentes tóxicos de este tipo de baterías, habituales en los dispositivos electrónicos, por ligninas, sustancias naturales que se encuentran en las células vegetales que contienen, entre otras especies, la paja de trigo. El trabajo ha sido publicado en la revista Journal of Biological Macromolecules.

Lo que Xin Li y su equipo de la Universidad de Harvard ha logrado es un diseño de batería que no inhibe el crecimiento de dendritas, sino que lo guía de manera que esté contenido en una región concreta de la batería y no provoque daños. Su diseño en capas, como si se tratara de un sandwich, le ha valido a esta nueva batería el apelativo de batería BLT (en homenaje al popular bocadillo de bacon, lechuga y tomate). Artículo original en Nature [EN]: www.nature.com/articles/s41586-021-03486-3

En un laboratorio de la Universidad de Rice, en Texas, han añadido asfalto a baterías de litio y los resultados han sido prometedores.

Es probable que la actual tecnología de las baterías de iones de litio no pueda afrontar la gran demanda de energía de las próximas décadas. Se estima que, en el año 2050, la electricidad representará el 50% de la matriz energética mundial. En la actualidad dicho índice es del 18%. En tanto, la capacidad instalada para la producción de energías renovables crecerá cuatro veces más.

La legislación de la Unión Europea establece que sólo el 50% de los materiales componentes de las baterías de los coches eléctricos deben ser reciclables. Pero la asociación de empresas formada por las finlandesas Crisolteq y Fortum, alcanzó el 80%. Los componentes químicos son tratados mediante un proceso de precipitación química. El litio, manganeso, cobalto y níquel se separan y pueden ser entregados como materia prima a los productores.

Una investigación realizada en Japón ha sido capaz de crear un nuevo material a base de carbono, altamente poroso, que sustituye al grafito, y que puede emplearse como ánodo en las baterías de iones de sodio, aumentando su densidad energética por encima de las de litio.

El grupo de polímeros del centro de investigación CIC energyGUNE, supervisado por Michel Armand y María Martínez, ha centrado sus esfuerzos en el desarrollo de sales de litio que permitan crear electrolitos más eficientes. Esto abre la puerta a baterías más seguras y de alta densidad energética.

En este tutorial, se explica paso a paso cómo construir una batería de litio de 48 celdas con celdas del tipo 18650. Habla sobre la estructura mecánica, cómo soldar las celdas, configurar el sistema de gestión de la batería y el interruptor de encendido y apagado del botón. Tiene continuación en un segundo vídeo donde profundiza en el diseño de ingeniería que se incluyó en esta batería.

Investigadores de la universidad de Cambridge han desarrollado un prototipo de batería de litio-aire con un electrodo de grafeno, capaz de ofrecer una mayor densidad energética que las de ion-litio. Aunque prometedoras, aún faltan algunos años para que puedan llegar al mercado.

Según Kevin Gallagher, experto en baterías del Argonne National Laboratory, será muy complicado que otras tecnologías alcancen a la actual tecnología de ion-litio. Gallagher es el creador de 'BatPaC', un modelo open-source para evaluar el rendimiento y coste de las baterías.

Green Li-ion, la startup de Greentech, ha desarrollado un procesador que recicla las baterías de iones de litio gastadas directamente en cátodos puros al 99,9%, lo que acelera los procesos de reciclaje actuales en más de 10 veces y reduce los costos en más de 4 veces. En Singapur las baterías terminan como desechos electrónicos en vertederos generando 60.000 toneladas al años de residuos. En un intento por frenar esta tendencia, ha introducido un marco de responsabilidad para los desechos electrónicos que entrará en vigor a partir de 2021.

Los expertos advierten que de continuar con el actual ritmo de producción de coches de baterías, el litio se acabará en 2040 y ya no se podrá reciclar más allá de 2100. Ahora, una compañía estadounidense asegura que está a punto de lanzar al mercado una nueva arquitectura de batería que no lleva litio, níquel, o cobalto, con la misma eficiencia que las tradicionales, pero a la mitad de coste. Y además, los materiales que usan no son tóxicos, por lo que su reciclaje sería mucho más sencillo.