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1 de Mayo de 2011
Historia de la ciencia

El origen de las baterías

Puede que Alessandro Volta nunca llegase a comprender su funcionamiento.
CORBIS
La energía de una batería procede de la tendencia de las cargas eléctricas a pasar de una sustancia a otra cuando se dan ciertas condiciones. Esa era la energía que Alessandro Volta pretendía aprovechar cuando, a finales de 1799, construyó la primera pila.
Una batería cuenta con dos electrodos. Uno de ellos (ánodo) tiende a ceder electrones al otro (cátodo). Por ello, al conectarlos a través de un circuito, los electrones fluyen y realizan trabajo (por ejemplo, encender una lámpara). Pero el simple movimiento de los electrones de un lugar a otro no da mucho de sí. Dado que las cargas del mismo signo se repelen, los electrones que se van acumulando en el cátodo acaban, a la postre, por impedir la llegada de más electrones. Para lograr una corriente estable, la batería ha de redistribuir las cargas en su interior. Ello se consigue transportando desde el ánodo hacia el cátodo iones de carga positiva, tarea que realiza un electrolito. Este puede ser sólido, líquido o gelatinoso. En cualquier caso, si la batería funciona es gracias al electrolito interno.
Una batería de litio cuenta con un ánodo de grafito lleno de átomos de dicho elemento. Estos ceden electrones al circuito externo, por donde llegan al cátodo. Al haber perdido electrones, los átomos de litio se convierten en iones de carga positiva que ahora se sienten atraídos por la carga negativa acumulada en el cátodo, hacia donde fluyen a través del electrolito. Esa redistribución de iones compensa el desequilibrio de cargas y gracias a ella se mantiene la corriente eléctrica... hasta que se consume el litio del ánodo.
Al recargar la batería, el proceso se invierte: un voltaje aplicado entre los dos electrodos provoca que los electrones (y los iones) regresen al grafito. Este proceso cuesta energía, que es, en última instancia, la que almacenará la batería para realizar después trabajo útil.
Según Giuliano Pancaldi, historiador de la ciencia de la Universidad de Bolonia, Volta intentaba replicar el mecanismo que genera electricidad en la raya eléctrica, también conocida como pez torpedo. Es fácil que Volta se guiase por el método de ensayo y error antes de decidirse por electrodos de metal y cartón húmedo como electrolito, pues en aquella época nadie sabía de la existencia de átomos, iones o electrones. Pero, con independencia de la naturaleza de los portadores de carga, es muy probable que Volta nunca supiese que, en el interior de la batería, las cargas positivas se desplazaban en sentido contrario al «fluido eléctrico» del circuito externo. De hecho, como señala Pancaldi, habría de pasar un siglo para que se llegase a un acuerdo acerca del funcionamiento de la pila.

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