Pronto habrá baterías recargables de litio metálico gracias a los ultrasonidos

Investigadores de San Diego han desarrollado un dispositivo ultrasónico que, aplicado a las baterías de litio metálico, aumenta su vida útil, su carga y su capacidad

El desarrollo de las baterías es un campo muy dinámico, cuya importancia se reconoció con la concesión del Premio Nobel de Química en 2019. Las más extendidas son las baterías de iones de litio, excelentes por el elevado número de ciclos de carga que pueden soportar. Las baterías de litio metálico tienen una mayor densidad de carga, pero no son adecuadas para la recarga. El obstáculo es la formación de acumulaciones de metal en el líquido electrolito, llamadas dendritas.

Un grupo de investigadores, dirigido por James Friend, desarrolló un dispositivo que emite ultrasonidos para complementar las baterías. Las ondas emitidas generan un movimiento en el líquido de la batería entre el ánodo y el cátodo. El movimiento continuo del electrolito impide la formación de dendritas, aglomerados de litio metálico. El dispositivo es parte integrante de la batería, pero también puede utilizarse en otros tipos de baterías, sea cual sea su tipo.

Dimensiones del dispositivo ultrasónico, a la derecha. Créditos: ucsdnews.ucsd.edu

Las ondas sonoras generadas son de frecuencia muy alta, entre 100 millones y 10 000 millones de hercios. Estas frecuencias se utilizan en los smartphones para filtrar la señal inalámbrica y mejorar la calidad de la salida de audio. Las baterías de litio metálico equipadas con el dispositivo pueden cargarse y descargarse hasta 250 veces y las de iones de litio hasta más de 2000 veces. También mejoran los tiempos de carga, ya que las baterías se recargan de cero al 100 % en 10 minutos.

El estudio se llevó a cabo en la Universidad de California en San Diego y los detalles se publicaron en la revista Advanced Materials. El dispositivo podría abrir el camino a la comercialización de las baterías de litio metálico como alternativa a las actuales. La principal ventaja respecto a las baterías de iones de litio es la potencia duplicada a igualdad de peso. Entre todos, los campos más interesados son sin duda los coches eléctricos, donde la reducción de peso es el principal obstáculo para producir vehículos eficaces y de altas prestaciones.