Investigadores de la Universidad Tecnológica Chalmers de Suecia han revelado un gran avance en el almacenamiento de energía sin masa con el desarrollo de una batería estructural.
Esta nueva tecnología podría potencialmente reducir el peso de los portátiles a la mitad, hacer que los teléfonos móviles sean tan delgados como una tarjeta de crédito y ampliar la autonomía de los vehículos eléctricos hasta en un 70% por carga.
“Hemos logrado crear una batería hecha de un compuesto de fibra de carbono que es tan rígida como el aluminio y lo suficientemente densa en energía para ser utilizada comercialmente”, dijo Richa Chaudhary, autora principal de la investigación publicada en Materiales avanzados. “Al igual que un esqueleto humano, la batería tiene varias funciones al mismo tiempo”.
Chalmers ha estado a la vanguardia de la investigación de baterías estructurales durante años, junto con colaboraciones con el KTH Royal Institute of Technology. El descubrimiento del grupo en 2018 de que las fibras de carbono podían almacenar energía como electrodos en baterías de iones de litio llamó mucho la atención, y la innovación se ubicó entre los diez principales avances según Mundo de la física.
El equipo de investigación ha aumentado ahora tanto la rigidez como la densidad energética de la batería. Si bien su capacidad energética, de 30 Wh/kg, todavía está por debajo de las baterías convencionales, la estructura liviana lo compensa reduciendo la energía requerida para impulsar los vehículos. “Los coches eléctricos podrían conducir hasta un 70 por ciento más lejos que hoy con baterías estructurales competitivas”, dijo el líder de la investigación Leif Asp.
Asp también destacó la resistencia del material de la batería, que puede soportar cargas como el aluminio pero con un peso significativamente menor. Y añadió: “En términos de propiedades multifuncionales, la nueva batería es dos veces mejor que su predecesora y, de hecho, la mejor jamás fabricada en el mundo”.
La investigación ha despertado el interés de las industrias, particularmente la automotriz y la aeroespacial, y la recién creada empresa de Chalmers Venture, Sinonus AB, tiene como objetivo comercializar la tecnología. Sin embargo, se necesitan más trabajos de ingeniería antes de que pueda comenzar la producción a gran escala.
“Es posible que primero veamos teléfonos móviles delgados como tarjetas de crédito y computadoras portátiles livianas”, dijo Asp. “Pero la tecnología también podría tener un impacto significativo en los componentes de automóviles o aviones”.
El estudio, titulado Presentación de la batería estructural multifuncional de fibra de carbonofue escrito en coautoría por Richa Chaudhary, Johanna Xu, Zhenyuan Xia y Leif Asp. El diseño de la batería, que utiliza fibra de carbono multifuncional como refuerzo y colector de corriente, elimina la necesidad de metales pesados como el cobalto, lo que reduce aún más su peso y mejora la sostenibilidad.
