Pilas de iones de litio capaces de funcionar a temperaturas de entre 75 grados centígrados y 50 bajo cero

A pesar de que las baterías de iones de litio son una de las formas más utilizadas de almacenamiento de energía, tienen dificultades para funcionar debidamente a temperaturas demasiado bajas o demasiado altas, llegando incluso a veces a explotar en este último caso.

Si bien hoy en día se utilizan mecanismos externos de calefacción o refrigeración para ayudar a mantener operativas las baterías de iones de litio con diseño convencional, estos sistemas voluminosos y de alto consumo energético son ineficientes y requieren mantenimiento frecuente. Incluso con la gestión externa de la temperatura, estas baterías solo pueden mantener un funcionamiento fiable a temperaturas no mayores de 45 grados centígrados ni menores de 30 grados bajo cero, lo que impide su uso en dispositivos ubicados en lugares con temperaturas más bajas o más altas.

Unos científicos han hecho ahora unas modificaciones de diseño con las cuales es factible lograr pilas de iones de litio que mantengan un buen rendimiento incluso cuando la temperatura es mucho más alta o mucho más baja que la máxima y la mínima soportables por las pilas de iones de litio de diseño convencional.

El nuevo diseño podría ser la clave para un almacenamiento de energía eficaz y estable en prácticamente cualquier clima de la Tierra.

El diseño mejorado para las pilas de iones de litio podría permitirlas funcionar bien en casi cualquier clima de la Tierra. (Imagen: Wen-Ke Zhang / Chao-Yang Wang)

Este avance es obra de Chao-Yang Wang, Kaiqiang Qin y Nitesh Gupta, de la Universidad Estatal de Pensilvania en Estados Unidos.

Los enfoques de diseño anteriores han sido incapaces de mejorar simultáneamente la eficiencia a bajas temperaturas y aumentar la estabilidad a altas temperaturas. Gracias a una década de investigación en baterías, el equipo fue capaz de identificar modificaciones de diseño idóneas para conseguir pilas de iones de litio capaces de funcionar con eficiencia y estabilidad en un amplio rango de temperaturas: entre 75 grados centígrados y 50 grados bajo cero.

El equipo de investigación y desarrollo expone los detalles técnicos de sus modificaciones de diseño para pilas de iones de litio en la revista académica Joule, bajo el título “All-Climate Battery Energy Storage”. (Fuente: NCYT de Amazings)