De locos: las celdas de bolsa de litio metálico que utilizan estos electrolitos alcanzan densidades de energía que superan los 700 Wh/kg a temperatura ambiente y 400 Wh/kg a -50 ℃
Este avance subraya el potencial del flúor para revolucionar el diseño de disolventes para baterías de alto rendimiento de próxima generación
Sabemos que uno de los principales enemigos para el coche eléctrico -y para las baterías- son las temperaturas extremas. Tanto el fío como el calor afectan directamente a la autonomía y a la vida útil de las baterías tradicionales.
Una investigación llevada a cabo por científicos de la Facultad de Química de la Universidad de Nankai, en China, ha conseguido sintetizar una serie de nuevas moléculas para los electrolitos de las baterías de iones de litio, abriendo la puerta a su funcionamiento en climas extremos.
El flúor como ingrediente clave para las baterías
La investigación ha querido salirse de la química tradicional de las baterías, explorando los usos del flúor. Según detalla la investigación, los electrolitos convencionales para dispositivos electroquímicos se basan principalmente en disolventes a base de oxígeno y nitrógeno, los cuales facilitan la disociación y el transporte de iones mediante interacciones pero tienen el inconveniente de que dificultan la transferencia de carga en la interfaz electrolito-electrodo.
Sin embargo, los electrolitos de hidrofluorocarbono -flúor- han conseguido mejorar el rendimiento de las baterías.
Los resultados
Este novedoso disolvente logra una viscosidad ultrabaja, una alta estabilidad a la oxidación y una conductividad iónica excepcional a -70 ℃. Además, se ha conseguido un rendimiento mejorado del ánodo de litio metálico a temperaturas tan bajas como -50º C y lo que es más interesante de cara a la vida útil de las baterías en climas extremos: las celdas de bolsa de litio metálico que utilizan estos electrolitos alcanzan densidades de energía que superan los 700 Wh/kg a temperatura ambiente y 400 Wh/kg a -50 ℃.
Para hacernos una idea, ulos packs de celdas de Panasonis que usa Tesla tienen una densidad de energía cercana a los 270 - 300 Wh/kg, mientras que a un nivel mucho mayor CATL dispone de una variante de electrolito semisólido que alcanza hasta 500 Wh/kg a nivel de celda (pensada para aviación eléctrica y turismos premium) y alrededor de 350 Wh/kg en sus adaptaciones de coche.
Implicaciones para el almacenamiento de energía en el futuro
Los investigadores consideran que estos electrolitos de hidrofluorocarbono (HFC) superan las limitaciones de la química de coordinación tradicional, ofreciendo una solución escalable para baterías que operan en frío extremo.
Esto es fundamental para aplicaciones en vehículos eléctricos, aeroespacial y almacenamiento de energía renovable. Este avance subraya el potencial del flúor para revolucionar el diseño de disolventes para baterías de alto rendimiento de próxima generación. Como todo, los resultados de laboratorio deben poder escalarse para que cumplan su función: eliminar uno de los puntos débiles del coche eléctrico.
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