En una fructífera investigación, un grupo de científicos en Suecia fabricaron una innovadora batería estructural 10 veces mejor que en cualquier experimento anterior.
El elemento es una especie de dispositivo de almacenamiento de energía que también puede soportar el peso como parte de una estructura.
Los investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers y el Real Instituto de Tecnología de Suecia (KTH) revelan cómo funciona su batería estructural «sin masa».
Foto: ecoinventos.com
El principal caso de uso es el de los coches eléctricos, donde una cantidad literalmente masiva de baterías ocupa una tonelada de espacio y no contribuye a la estructura real del coche.
De hecho, estos vehículos deben estar especialmente diseñados para soportar la masa de las baterías. Pero, ¿qué pasaría si el chasis del carro pudiera albergar energía?
«Debido a su multifuncionalidad, los compuestos estructurales de las baterías suelen denominarse «almacenamiento de energía sin masa» y tienen el potencial de revolucionar el diseño futuro de los vehículos y dispositivos eléctricos», explican los investigadores.
La construcción
Para fabricar la nueva batería estructural, los científicos colocaron un «tejido» de vidrio amortiguador entre un electrodo positivo y uno negativo, luego lo envolvieron con un electrolito polimérico de la era espacial y lo secaron en un horno. El resultado es una célula de batería resistente y plana que conduce bien y resiste las pruebas de tracción en todas las direcciones.
Las cualidades combinadas del artefacto le hacen 10 veces mejor que cualquier otro similar sin masa anterior. Los científicos han venido desarrollando este objeto desde el 2007.
La Universidad Tecnológica de Chalmers destacó en un comunicado de prensa: «La batería tiene una densidad energética de 24 Wh/kg, lo que significa aproximadamente un 20% de capacidad en comparación con las baterías de iones de litio comparables disponibles en la actualidad. Pero como el peso de los vehículos puede reducirse en gran medida, se necesitará menos energía para conducir un coche eléctrico, por ejemplo, y la menor densidad de energía también se traduce en una mayor seguridad”.
“Con una rigidez de 25 GPa, la batería estructural puede competir realmente con muchos otros materiales de construcción de uso común», agrega.
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Los investigadores señalan que el siguiente paso es mejorar aún más el rendimiento, sustituyendo el papel de aluminio del electrodo por material de fibra de carbono y adelgazando el separador.
Con ello se podría conseguir una batería que produzca 75 Wh/kg de energía y 75 GPa de rigidez, lo que supondría establecer más récords para las baterías sin masa y además, reducir en gran medida su peso.
Además de los coches eléctricos, el equipo del estudio menciona las bicicletas eléctricas, los satélites y los ordenadores portátiles como tecnologías que podrían utilizar baterías sin masa.
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Uno de los usos potenciales más interesantes es el de los aviones, que los científicos se esfuerzan por convertir en eléctricos debido al enorme peso de la tecnología de baterías existente.
Los aviones normales, así como los vehículos de despegue y aterrizaje vertical, podrían volverse eléctricos utilizando baterías sin masa. Incluso, podrían combinar baterías estructurales sin masa con paneles solares para almacenar lo que absorben para su uso posterior.
Redacción I Jhonattan González
