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La futura tendencia de desarrollo técnico de la batería de coche eléctrico para vehículos recreativos

Lithium battery new trend

La carrera por mejorar las baterías de los coches eléctricos ha sido calificada como la próxima fiebre del oro. Lo que sigue.

Hay una serie de nuevas tecnologías en el horizonte que podrían facilitar la posesión y el manejo de vehículos de cero emisiones. Los problemas de la «ansiedad de la autonomía» y el «largo tiempo de carga» pronto serán cosa del pasado, ya que el paquete de baterías proporciona una autonomía de más de 800 kilómetros en segundos y suministra energía a través del aire.

Estamos en el umbral de una revolución de las baterías. Los fabricantes de coches eléctricos saben que para ponerlos en todos los garajes, los estadounidenses necesitan mayor autonomía y velocidades de carga más rápidas. Son muy conscientes de las limitaciones de las baterías de iones de litio que actualmente alimentan los coches eléctricos. Mientras los chips de los ordenadores y los sistemas operativos siguen avanzando en el ahorro de energía, las baterías han sido un eslabón débil… Hasta ahora.

Echemos un vistazo a la investigación que podría conducir a un nuevo y emocionante mundo de la tecnología de baterías para los futuros vehículos eléctricos.

Baterías como componentes estructurales

La investigación de la Universidad Tecnológica de Chalmers se ha centrado en el uso de la nueva tecnología de baterías como componente estructural de los futuros vehículos eléctricos. Esto puede dar lugar a vehículos ligeros con piezas de carrocería para las baterías. Al utilizar fibra de carbono como electrodo negativo y fosfato de hierro y litio como electrodo positivo, estas baterías son muy resistentes para sus componentes estructurales.

Electrodo de nanotubos de carbono

NAWA Technologies ha diseñado y patentado un electrodo de carbono ultrarrápido que puede sustituir a las pilas tal y como las conocemos. Para ello se utilizan nanotubos de carbono dispuestos verticalmente, que pueden multiplicar por diez la potencia de las baterías actuales. También puede aumentar el almacenamiento de energía tres veces y prolongar la vida de la batería más de cinco veces. NAWA dice que sólo tarda cinco minutos en cargarse y consigue hasta el 80% de la carga. La tecnología podría estar en producción tan pronto como en 2023.

Batería sin cobalto

La Universidad de Texas está trabajando en una batería de iones de litio que no utiliza cobalto como cátodo. En cambio, utiliza hasta un 89% de níquel, así como aluminio y manganeso. El motivo es que el cobalto es raro, caro y perjudicial para la fuente. El equipo de la U de T dice que su batería también produce una distribución de iones más elegante.

Una empresa china llamada SVOLT está fabricando baterías sin cobalto para el mercado de los coches eléctricos. Afirman tener una mayor densidad de energía, por lo que la autonomía se estima en 800 kilómetros con una sola carga.

Célula de ánodo de silicio

Buscando una solución al inestable silicio de las baterías de iones de litio, investigadores de la Universidad de Finlandia Oriental desarrollaron un método para crear ánodos híbridos utilizando micropartículas de silicio mesoporoso y nanotubos de carbono. Esperan sustituir el grafito como ánodo por el silicio, que tiene diez veces más capacidad. El objetivo es mejorar el rendimiento de la batería. Lo mejor de todo es que la fuente de este gel de sílice es respetuosa con el medio ambiente, ya que está hecho de cenizas de cáscara de cebada.

Batería extraída del agua de mar

IBM Research ha descubierto un nuevo producto químico para baterías que no contiene metales pesados y supera a las de iones de litio. Estos materiales se extraen del agua de mar. IBM afirma que estas baterías son más baratas de fabricar, más rápidas de cargar y con mayor densidad de energía y potencia. La empresa trabaja actualmente con Mercedes-Benz para desarrollar esta tecnología.

Las baterías de arena proporcionan más vida útil

Investigadores de la Universidad de California en Riverside están trabajando en una tecnología de baterías que utiliza arena para crear silicio puro que rinde tres veces más que las actuales baterías de iones de litio basadas en grafito. El nuevo silicio puro también mejora la duración de la batería.

Una startup de baterías llamada Silnano está llevando la tecnología al mercado con financiación de Daimler y BMW y promete mejorar el rendimiento de las baterías en un 40% en un futuro próximo.

La fuente de alimentación Wi-fi

Imagínate alimentando tu coche por Wi-Fi mientras conduces. Nunca tienes que enchufarlo para cargar la batería. Aunque la tecnología aún está lejos, los investigadores han desarrollado una antena recolectora de ondas de radio de apenas unos átomos de grosor que podría utilizarse para cargar los futuros coches eléctricos mediante ondas electromagnéticas.

El concepto consiste en combinar rectángulos de disulfuro de molibdeno para que la energía de CA pueda descargarse desde el Wi-Fi y convertirse en energía de CC para cargar las baterías o alimentar directamente los vehículos eléctricos. Esperemos que no estimule su cerebro al mismo tiempo.

Carga por ultrasonidos en el aire

Otra forma posible de transmitir la electricidad recargable a través del aire es a través de los ultrasonidos. Una empresa llamada uBeam convierte la electricidad en ondas sonoras, que luego se envían a los coches eléctricos y se vuelven a convertir en electricidad. En estos momentos, uBeam está intentando utilizar esta tecnología para alimentar smartphones y ordenadores portátiles, pero ¿quién sabe en qué podría derivar?

Cargue su coche en cinco minutos

Hablando de carga de smartphones, una startup llamada StoreDot, nacida del Departamento de Nanotecnología de la Universidad de Tel Aviv, ha desarrollado un cargador que utiliza semiconductores biológicos. Utilizan compuestos peptídicos orgánicos, que son los componentes básicos de las proteínas. El resultado es un cargador que puede cargar un smartphone en 60 segundos, con compuestos orgánicos menos inflamables y más seguros de cargar. StoreDot fabrica actualmente baterías para coches eléctricos que pueden recargarse en cinco minutos y tienen una autonomía estimada de 480 kilómetros.

Una batería que nunca se apaga

Científicos de la Universidad de California trabajan en una batería inagotable de nanocables. Los nanocables de oro son mil veces más finos que un cabello humano y se colocan en un gel electrolítico para evitar que se desintegren durante la carga. Después de las pruebas, se recargaron más de 200.000 veces en tres meses sin ningún signo de degradación.

Batería de estado sólido

Tradicionalmente, las baterías de estado sólido proporcionan estabilidad a expensas del transporte del electrolito. Sin embargo, los científicos de Toyota están probando una batería de estado sólido que utiliza un superconductor de sulfuro que puede funcionar al nivel de un supercondensador y puede recargarse en sólo siete minutos. Además, las baterías de estado sólido son más seguras que las actuales.

Solid Power Inc. utiliza baterías de estado sólido de sulfuro para producir baterías de estado sólido para vehículos eléctricos. QuantumScape, por su parte, está desarrollando baterías de estado sólido para las masas. La esperanza es que estas baterías que cambian el juego se utilicen en los coches eléctricos en 2026.

Celda de aire de zinc

Investigadores de la Universidad de Sidney han encontrado una forma de fabricar pilas de zinc-aire a un coste mucho menor que el de los métodos actuales. Las baterías de zinc-aire son superiores a las de iones de litio porque no se incendian. El problema es que las baterías de zinc-aire están hechas de componentes muy caros, pero la universidad ha encontrado una forma de utilizar una alternativa más barata. Como resultado, es posible que pronto haya baterías más baratas y seguras.

Carga 20 veces más rápida

La tecnología de doble carbono de Ryden permite que las baterías duren más y se carguen más rápido que las de litio, pero pueden fabricarse con las mismas fábricas que producen baterías de litio. Power Japan Plus afirma que la batería es más sostenible, dura más, es respetuosa con el medio ambiente y puede cargarse hasta 20 veces más rápido que las baterías convencionales.

Imagínate cargar durante 800 km.

Una empresa llamada Graphenano está desarrollando una batería de grafeno que, según la compañía, tiene una autonomía estimada de 800 kilómetros y puede recargarse en pocos minutos. La empresa afirma que sus baterías se cargan y consumen 33 veces más rápido que las de iones de litio.

Imagínate cargando 1.100 millas

Recientemente, un coche experimental recorrió 1.100 millas con una sola carga de batería. Esto es posible porque la tecnología de las baterías de aluminio-aire utiliza el oxígeno del aire para llenar su cátodo, lo que las hace mucho más ligeras que las baterías de iones de litio llenas de líquido, lo que permite que los vehículos eléctricos tengan una mayor autonomía.

Una nueva fiebre del oro

Las ventas de vehículos eléctricos en Estados Unidos se cuadruplicarán en los próximos cinco años, pasando del 2% de las ventas de vehículos actuales a cerca del 7% en 2026, según la empresa de estudios de mercado Auto Pacific. A medida que los equipos de investigación de las universidades, las empresas emergentes y los fabricantes de automóviles se adentran en nuevas y emocionantes tecnologías y satisfacen rápidamente la demanda.

El objetivo es desarrollar baterías mejoradas para vehículos eléctricos que se carguen más rápido y duren más tiempo, al mismo tiempo que se cambian por materiales más baratos y respetuosos con el medio ambiente. Con nuestro ojo en el pulso de todo lo que ocurre en el espacio de los vehículos de cero emisiones, manténgase en contacto con Green Cars a menudo para conocer las últimas tecnologías que impulsan la revolución del transporte en vehículos eléctricos.