El impulso global por el transporte sostenible ha impulsado avances significativos en la tecnología de los vehículos eléctricos (EV). La autonomía de la batería sigue siendo un punto focal entre los desafíos clave que enfrenta la adopción generalizada de vehículos eléctricos.
Si bien los vehículos eléctricos actuales suelen ofrecer una autonomía de alrededor de 435 millas (700 kilómetros) con una sola carga, los investigadores han estado trabajando diligentemente para lograr un hito importante: lograr una autonomía de batería de 1.000 kilómetros (aproximadamente 621 millas) .
Un equipo de investigadores del Departamento de Química de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH) en Corea del Sur está liderando la tarea de abordar este desafío. El equipo, dirigido por el profesor Soojin Park y el candidato a doctorado Minjun Je y la Dra. Hye Bin Son, ha logrado avances sustanciales en la mejora de la densidad energética de las baterías de iones de litio que utilizan materiales a base de silicio.
El silicio ha sido reconocido durante mucho tiempo por su alta capacidad de almacenamiento, lo que lo convierte en un candidato prometedor para las baterías de vehículos eléctricos. Sin embargo, su tendencia inherente a expandirse durante la carga y contraerse durante la descarga presenta obstáculos importantes. Si bien las nanopartículas de silicio ofrecen cierta mitigación, su producción sigue siendo compleja y costosa.
Por el contrario, las partículas de silicio de tamaño micro ofrecen una solución más práctica en términos de coste, pero agravan el problema de expansión durante el funcionamiento de la batería.
El equipo de investigación de POSTECH ideó un enfoque novedoso que involucra electrolitos de polímeros en gel para superar estos desafíos. A diferencia de los electrolitos líquidos tradicionales, los electrolitos en gel proporcionan una mayor estabilidad debido a su naturaleza sólida o en estado de gel.
Al utilizar un haz de electrones para formar enlaces covalentes entre partículas de microsilicio y electrolitos en gel, el equipo pudo dispersar la tensión interna causada por la expansión del volumen, mejorando así la estabilidad estructural.
Los resultados de este enfoque innovador fueron nada menos que notables: rendimiento estable de la batería incluso con micropartículas de silicio, que eran cien veces más grandes que las utilizadas tradicionalmente.
Además, el sistema de electrolitos de gel de silicio demostró una conductividad iónica comparable a la de las baterías convencionales y logró un notable aumento del 40 por ciento en la densidad de energía. Esto representa un importante avance en la tecnología de baterías y ofrece una solución práctica lista para su aplicación inmediata.
«Esto nos acerca a un sistema real de baterías de iones de litio de alta densidad de energía», dijo el profesor Soojin Park en un comunicado de prensa .
Con el apoyo del Programa de Investigadores Independientes de la Fundación Nacional de Investigación de Corea, el trabajo del equipo sienta las bases para la próxima generación de vehículos eléctricos con mayor autonomía de batería y mayor eficiencia.
En conclusión, a medida que la industria automotriz continúa su transición hacia la sostenibilidad, innovaciones como las iniciadas por el equipo de investigación de POSTECH son fundamentales para impulsar la adopción de vehículos eléctricos y dar forma al futuro del transporte.
Este avance, revelado en medio del espectáculo tecnológico, subraya la importancia de los avances en la tecnología de baterías exhibidos en eventos como el Consumer Electronics Show, ampliando los límites de lo que es posible en los vehículos eléctricos.
