El azufre ¿futuro material para las baterías?

Hace ya demasiado tiempo que se habla de tecnologías que pueden revolucionar el actual panorama de las baterías para dispositivos móviles, tales como smartphones, tablets u ordenadores portátiles, pero aunque se avanza en algunas horas de autonomía, nada cambia de forma radical en este sentido.

Ahora, una propuesta más -todavía en fase de estudio- viene a sumarse al elenco de tecnologías que pueden revolucionar el mundo de las baterías aunque sin lugar a dudas lo hará a largo plazo: el litio-azufre.

Las baterías que utilizamos a día de hoy son de ión de litio, y tienen una autonomía limitada, en la mayoría de los casos, a un día de trabajo si no menos.

La tecnología del litio-azufre ha sido desarrollada por el profesor Sri Narayan en el colegio Dornsife de la Universidad del Sur de California, y presenta todavía un problema: el número de ciclos de recarga es muy limitado, y aunque por cada carga ofrece mucha más autonomía (hasta el triple de una batería normal), su vida operativa se acorta sobremanera, de forma que si esta tecnología fuera hoy introducida en el mercado, nos obligaría a cambiar de batería cada pocos meses.

En la otra cara de la moneda, y además de una mayor autonomía, también nos ofrece un menor calentamiento de la batería, mayor ligereza en términos de peso, además de ser más barata de fabricar, ya que el azufre es un material abundante y cuyo procesamiento no es costoso.

Buscando cómo alargar la vida de estas baterías

El profesor Narayan y su equipo están trabajando ahora en una forma de alargar la vida operativa de estas baterías y, por lo tanto, que los ciclos de recarga no afecten a su rendimiento a lo largo del tiempo en un plazo tan corto como el que sufren ahora.

El problema es que los sulfuros, que son los iones del azufre, tienden a adherirse entre ellos, escapando de la influencia del cátodo y acercándose al ánodo, en el cual se cargan de electrones y vuelven al cátodo. En este proceso, muchos de los sulfuros reaccionan con los iones del litio, formando una sustancia que no es útil para el proceso de la batería: el sulfuro de litio.

Los ciclos de carga y descarga solamente aceleran todo este proceso que acabo de explicar, con lo que los polos resultan degradados y la batería se agota a mayor velocidad que las baterías que utilizamos hoy en día con la tecnología de ión de litio.

La solución puede llegar de la mano de la intermediación de otro material, con el que se forma lo que se da en llamar una MCM (membrana de conducción mixta).

Esta membrana está formada por un material muy delgado pero no poroso que conduce los iones de litio y bloquea las reacciones que llevan a la formación del sulfuro de litio.

En las experiencias realizadas hasta la fecha por el equipo del profesor Narayan, la incorporación de la MCM ha llevado a quintuplicar la vida útil de la batería sin este material, aunque dicho resultado -que a priori podría parecer satisfactorio- no es todavía suficiente como para garantizar que puedan ser comercializadas, pues pasaríamos de los tres meses de vida de una batería al año y un trimestre, muy inferior todavía a los años que puede durar una batería convencional de ion de litio. No obstante, parece que estamos bien encaminados.

Imagen de portada del usuario Razor512 en Flickr bajo licencia Creative Commons

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Categorias: Gadgets

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