La carrera por crear baterías más densas y baratas no para de darnos buenas noticias. Después de que Tesla anunciase interesantes novedades para las baterías de sus coches, las cuales serán 5 veces más densas y más baratas, ahora la empresa francesa Nawa ha anunciado un nuevo electrodo que cambia por completo la forma en la que usamos las baterías.
Este nuevo electrodo forma parte de una batería que la compañía afirma que ya está produciendo, y que ofrece una densidad tres veces mayor y una potencia diez veces superior a las actuales, además de una carga más rápida y una durabilidad de batería cinco veces superior a las actuales.
Nawa es un fabricante ya conocido de ultracondensadores, y en el pasado había afirmado que esos ultracondensadores podían adaptarse para ser usados en baterías de litio actuales. Así, el nuevo diseño de Nawa cuenta con un cambio clave en el camino que siguen los iones en el material dentro del electrodo. El electrodo de carbono activado usado actualmente es una mezcla de polvos, aditivos y aglutinantes. Cuando se usan nanotubos de carbono, éstos se almacenan en una maraña desordenada, lo que hace que los iones que transportan las cargas tengan que seguir un camino muy enrevesado, como podemos ver en la siguiente imagen a la izquierda.
Estructura ordenada vs estructura desordenada
La estructura de Nawa, que podemos ver en el lado derecho, creado una estructura para el ánodo y el cátodo similar a un cepillo de dientes con 100.000 millones de nanotubos rectos de alta conductividad por cada centímetro cuadrado de batería. Cada uno está recubierto de material activo, en este caso de ion de litio.
El resultado de esta nueva estructura es una enorme reducción en el camino que recorren los iones para salir de la batería, ya que ahora se hace en línea recta. En concreto, la distancia es de unos pocos nanómetros, mientras que antes tenía que recorrer varias micras.
Esto hace que la densidad de la batería sea hasta 10 veces superior. El tiempo de carga se reduce espectacularmente también, pudiendo pasar del 0 al 80% en sólo 5 minutos. Todo ello a la vez que la batería es mucho más ligera y con hasta cinco veces más ciclos de carga. En el siguiente vídeo podemos ver cómo funciona.
A nivel de coste, aunque el sistema no es todavía más barato que el actual, sus creadores afirman que usan el mismo proceso que se usa para usar poner recubrimientos antirreflejos en las gafas y en paneles fotovoltaicos. Así, es muy barato y afirman que podrá competir en el futuro en términos de costes con las baterías actuales, donde ya están produciendo a bastante buen ritmo.
Además de usarse con litio, también puede usarse con otras baterías como silicio, niquel-manganeso-cobalto o de azufre. De hecho, la combinación con las de silicio podría ser espectacular, ya que esas baterías actualmente presentan un grave problema: que se expanden y contraen hasta cuatro veces su tamaño, lo que hace que se generen grietas en su interior. Los nanotubos de carbono de la batería de Nawa dejan más espacio, lo que da margen a la batería para que se expanda y contraiga. El resultado no sería sólo triplicar la densidad de las baterías, sino que podría duplicarse gracias al uso de silicio para cifras aún más espectaculares.
Primeras baterías comerciales en 2022
Nawa afirma que la batería llegará a productos comerciales en 2022. Todavía tienen que hablar con los fabricantes de baterías para implementar el nuevo diseño, donde los fabricantes tendrían que hacer cambios considerables en la parte inicial del proceso de fabricación antes del ensamblaje.
Nawa ha llegado a un acuerdo con el fabricante de baterías francés Saft, que tiene una cuerdo con PSA y Renault como parte de la European Battery Alliance para crear baterías para coches eléctricos. También están en contacto con otras empresas de coches, y su aplicación podría llegar a verse también en baterías de bicicletas, motos y básicamente cualquier tipo de transporte.
