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1 de Octubre de 2017
Ingeniería

Baterías mejoradas

Los electrolitos gaseosos podrían ser más seguros y duraderos que los líquidos que se usan ahora.

THOMAS FUCHS

Algunos poseedores del teléfono inteligente Samsung Galaxy Note7 aprendieron el año pasado a las malas que las baterías de litio, las que llevan tantos aparatos electrónicos de consumo, pueden ser inflamables y hasta explosivas. Funcionan por lo común con electrolitos líquidos, es decir, soluciones de sales en solventes que son líquidos en condiciones estándar. En ellos los iones fluyen entre electrodos separados por una membrana porosa y se crea así una corriente. Pero el fluido es propenso a formar dendritas, fibras microscópicas de litio que pueden hacer que las baterías sufran un cortocircuito y se calienten con rapidez. Los estudios indican ahora que con electrolitos a base de un solvente gaseoso (en condiciones estándar, aunque estaría licuado en la batería), se podrían tener baterías más potentes y seguras.

Cyrus Rustomji, investigador posdoctoral de la Universidad de California en San Diego, y sus colaboradores han ensayado recientemente electrolitos en los que el solvente es gas fluorometano licuado, que puede absorber sales de litio tan bien como sus análogos líquidos más comunes. Tras haberse cargado y descargado por completo 400 veces, la batería experimental mantenía la carga casi tanto tiempo como cuando era nueva; el tiempo que dura una batería ordinaria de litio no suele ser ni un 20 por ciento de ese. Además, la batería de gas condensado no genera dendritas. Los resultados se han publicado hace unos meses en Science.

Si se pincha una batería estándar de litio (y la membrana que separa los electrodos se perfora), los electrodos pueden entrar en contacto y cortocircuitarse. La batería se calienta entonces en presencia de su electrolito reactivo de litio y es posible que se prenda fuego (lo que se agrava con la entrada de oxígeno desde el exterior). Pero el fluorometano solo se licúa bajo presión, así que si las nuevas baterías se pinchan, la presión se libera, el líquido revierte a la forma gaseosa y el gas escapa, como explica Rustomji, autor principal del artículo de Science. Al no haber un electrolito que cree una avalancha de movimiento iónico, no se produce fuego, comenta.

Las nuevas baterías funcionan bien a temperaturas de solo 60 grados bajo cero, al contrario que las baterías estándar de litio, así que, según Rustomji, podrían ser la fuente de energía de los aparatos a bordo de drones que volaran a gran altitud y de vehículos espaciales de largo recorrido.

Donald Sadoway, profesor de química de materiales del Instituto de Tecnología de Massachusetts que no participó en el estudio, sostiene que la nueva idea nos abre los ojos a una clase de líquidos que no está bien estudiada. Pero, añade, los investigadores han de asegurarse de que el calor sobrante no hará que el gas licuado de las baterías se expanda rápidamente y produzca un incremento peligroso de la presión.

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