El aumento en la popularidad de los coches eléctricos ha traído consigo un creciente interés en optimizar la duración de las baterías de iones de litio, el corazón de estos automóviles.
Un nuevo descubrimiento podría ser la clave para prolongar su vida útil hasta en un 70%. Investigadores chinos, en colaboración con el Toyota Research Institute, han revelado una estrategia sorprendentemente sencilla pero efectiva, la primera carga a alta potencia es crucial para el rendimiento a largo plazo de estas baterías.
Este estudio, publicado recientemente, ha generado un gran impacto en la comunidad científica y automotriz. La investigación se centró en cómo las condiciones iniciales de carga influyen en la durabilidad de las baterías de iones de litio.
La importancia de la primera carga del coche eléctrico
Los resultados indican que, al aplicar una carga inicial de alta potencia, el ciclo de vida de las baterías puede extenderse significativamente, lo que supone un avance fundamental para quienes buscan mejorar el rendimiento y la longevidad de sus vehículos eléctricos.
Las baterías de iones de litio, que son utilizadas en la mayoría de los coches eléctricos, han sido tradicionalmente cargadas a baja potencia tras su fabricación. Esta primera carga es un momento clave, ya que establece el comportamiento futuro de la batería y cuándo comenzará a perder eficiencia. Sin embargo, los resultados del estudio desafían esta práctica convencional, mostrando que una carga inicial a alta potencia puede cambiar drásticamente su rendimiento.
El equipo de investigación sometió a prueba 186 baterías de litio con 62 protocolos de carga diferentes. Estos ensayos incluyeron cargas rápidas de hasta 20 minutos, en contraste con las habituales 10 horas de carga lenta que se utilizan actualmente. Los resultados fueron sorprendentes, y concluyó que la vida útil de las celdas mejoró en un 50% de media, alcanzando hasta un 70% en algunos casos.
Conclusiones del estudio
El proceso detrás de esta mejora está relacionado con la formación de una capa protectora en el electrodo negativo de la batería, que se produce durante la primera carga a alta potencia. Esta capa protege el electrodo de la degradación, uno de los factores principales que provocan la pérdida de eficiencia en las baterías de litio a lo largo del tiempo. Gracias a esta protección, las baterías pueden mantener su capacidad durante más tiempo y, por lo tanto, alargar su vida útil.
Steven Torrisi, miembro del Toyota Research Institute y uno de los autores del estudio, destacó que la fabricación de baterías es un proceso costoso y complejo. «La creación de una nueva batería requiere una inversión significativa en términos de capital, energía y tiempo. Optimizar el proceso de fabricación es complicado debido a la gran cantidad de variables involucradas, pero estos resultados ofrecen un nuevo camino para mejorar su rendimiento a largo plazo», explicó Torrisi.
Las baterías de iones de litio funcionan almacenando y liberando iones entre sus electrodos positivo y negativo durante los ciclos de carga y descarga. A medida que las baterías envejecen, parte del litio en el electrodo positivo se vuelve inactivo, lo que reduce la capacidad de la batería y acelera su deterioro. Sin embargo, al perder deliberadamente una pequeña cantidad de litio en la primera carga, se crea una capa protectora en el electrodo negativo que ralentiza este proceso de degradación.
Este descubrimiento tiene implicaciones significativas para la industria automotriz y los propietarios de coches eléctricos. Al implementar esta nueva técnica de carga en la producción masiva, los fabricantes podrían ofrecer baterías con una vida útil considerablemente mayor, lo que supondría un ahorro significativo para los usuarios, tanto en términos de coste como en impacto ambiental, al reducir la necesidad de reemplazar las baterías con tanta frecuencia.
Por tanto, este innovador enfoque no solo abre la puerta a baterías más duraderas, sino que también marca el comienzo de una nueva era en la gestión energética de los vehículos eléctricos. Las primeras cargas a alta potencia podrían convertirse en el estándar para asegurar que los coches eléctricos sean más eficientes y sostenibles a lo largo del tiempo, beneficiando tanto a los fabricantes como a los conductores.