‘Al-Aire’, baterías con 10 veces más autonomía que las de litio

‘Al-Aire’, baterías con 10 veces más autonomía que las de litio

Carlos González

Los teléfonos inteligentes –todos ellos- cuentan actualmente con baterías Li-Ion, es decir, de iones de litio. Y hay varios proyectos en marcha que, como evolución directa, proponen la introducción del Aluminio – aire. De momento, aplicado a los teléfonos inteligentes no hay proyecto –al menos público- de implementación a nivel comercial, pero afectará también a los coches eléctricos, y en cualquier caso prometen una autonomía diez veces superior a la actual, con una densidad de carga –de energía- que se multiplica por lo mismo.

Actualmente los smartphone, e incluso los coches eléctricos, tienen como fuente de alimentación baterías de Iones de Litio que ya han demostrado en los últimos años sus limitaciones por la degradación tras varios ciclos de recarga, y por supuesto en términos de autonomía por su densidad energética. Como alternativa, hay varios proyectos que apuestan por las baterías de Metal – Aire, y las de mayores prestaciones son las basadas en Aluminio – Aire.

bateria de metal aire

Sustituir las baterías de Iones de Litio por ‘Metal – Aire’: el Aluminio multiplicaría por diez la autonomía

Las baterías de metal – aire se basan en la utilización de un cátodo externo, concretamente el propio aire ambiente, junto a un ánodo de matal puro en un electrolito líquido. Esto quiere decir que la producción de electricidad se produce en la reacción del oxígeno con el metal, al entrar en contacto, y en este caso con el aluminio. La principal ventaja es que se consigue la máxima densidad energética para la pila, con un peso notablemente inferior a las alternativas que ya están en uso, y con una autonomía muy superior gracias  esta densidad. ¿Problema? En primer lugar, el coste del ánodomenor con otros metales, como el propio Litio-, pero se plantea también el reto de la recarga, puesto que el ánodo se consume formando óxigo de aluminio hidratado cuando se completa la reacción.

Frenta a lo anterior, las baterías de Aluminio – Aire con 1300 W-h / kg, tenemos las baterías de Iones de Litio actualmente en uso- que alcanzan los 100–265 W-h/kg. Las diferencias son sustanciales, y en el caso de una batería de Iones de Litio el cátodo es interno, uno de los motivos por los que la densidad está enormemente limitada. Las líneas de investigación más interesantes, en relación con las baterías convencionales actuales, se basa en la sustitución de los materiales del ánodo por grafeno, por ejemplo, manteniendo el ánodo basado en Litio. Y por otro lado, apostando por ‘separaciones’ de ánodo y cátodo basadas en soluciones líquidas, que ocupen un volumen inferior prestando la misma estabilidad.