Esta batería estructural de fibra de carbono busca cambiar la forma de fabricar coches

¿Problema de los vehículos eléctricos? Que dependen de grandes baterías si quieren cubrir largas distancias. Los investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers se preguntaron si podrían construir una batería que sirviese también como material de soporte de carga, capaz de mantener unido el vehículo y, al mismo tiempo reducir el peso.

Este equipo de investigación en Suecia trabaja en lo que llaman «almacenamiento de energía sin masa», y han desarrollado una batería hecha de un compuesto de fibra de carbono. Promete una rigidez similar al aluminio y puede almacenar una buena cantidad de energía, suficiente para ser utilizada comercialmente.

La fibra de carbono es ligera, resistente y rígida, fundamental en coches de alto rendimiento y en aplicaciones aeroespaciales, en las que cada gramo cuenta... Menos gente sabe que puede servir como un material de electrodo eficaz si se diseña electroquímicamente para ese fin. El equipo de Chalmers, dirigido por el profesor Leif Asp, lleva años trabajando en esto. De hecho, ya en 2018 publicaron un estudio que demuestra esta propiedad de la fibra de carbono con una disposición específica de cristales. Su nuevo diseño de la batería tiene una densidad de energía de 30 Wh/kg.

No parece mucho para los estándares actuales. Por ejemplo, el paquete de baterías de 53 kWh del Hyundai Ioniq 6 tiene una potencia nominal de 153 Wh/kg. Pero ojo, que habría que sumar el peso del chasis estructural para que la comparación sea justa, ya que esta batería estructural de fibra de carbono está diseñada para sustituir todo el bastidor. Esto reduciría considerablemente el peso del vehículo o permitiría añadir más celdas para aumentar la autonomía. Según sus cálculos, los coches eléctricos podrían aumentar un 70 % la autonomía con baterías estructurales.

El diseño de la batería utiliza fibra de carbono tanto en el ánodo como en el cátodo, que también sirve como refuerzo y colector de corriente. Eso elimina la necesidad de colectores de corriente hechos de materiales pesados ​​como el cobre, así como metales «conflictivos» como el cobalto en el diseño de los electrodos.

Además, esta batería utiliza un electrolito semisólido en lugar de uno líquido para mover los iones de litio entre sus terminales. Así es menos inflamable y segura, aunque el equipo admite que todavía hay algunos problemas para que los iones pasen por el electrolito lo suficientemente rápido para aplicaciones de alta potencia. Se necesita más investigación al respecto.

Sí, esta batería todavía está en fase de laboratorio. Faltan años para verla en el mercado pero está en proceso la producción. En 2022, la universidad se asoció con la firma de capital de riesgo Chalmers Ventures, con sede en Gotemburgo, para crear una nueva empresa llamada Sinonus. Su objetivo es comercializar el almacenamiento de energía sin masa, para cambiar la forma en que construimos automóviles... y otros dispositivos, pues podría haber móviles o portátiles del grosor de una tarjeta de crédito que pesen la mitad que hoy en día.

Fuente: EurekAlert