Un grupo de investigadores de la Universidad de Pensilvania (Penn State), ubicada en Estados Unidos, está desarrollando una batería que aumenta la autonomía de los vehículos eléctricos. Para ello, están utilizando baterías de fosfato de hierro y litio, que ofrecen un alcance de 400 kilómetros, una capacidad de carga rápida de 10 minutos y una vida útil de más de tres millones de kilómetros.
Según los investigadores, la clave para obtener una recarga rápida y de larga duración es la capacidad de la batería para calentarse rápidamente hasta 60ºC, para cargar y descargar, y posteriormente enfriarse cuando la batería no está en funcionamiento.
La batería se basa en un enfoque de autocalentamiento, que utiliza una fina lámina de níquel con un extremo unido al terminal negativo y el otro extendido fuera de la celda para crear un tercer terminal. Una vez que los electrones fluyen, la lámina de níquel eleva su temperatura rápidamente por el método del calentamiento por resistencia, calentando el interior de la batería. Cuando la batería alcanza una temperatura interior de 60ºC, el interruptor se abre y está listo para la carga o descarga rápida.
Materiales de la batería
Para esta técnica, los investigadores están utilizando tecnologías ya existentes y de enfoques innovadores. Además, para el método de autocalentamiento se utilizan materiales de bajo costo para el cátodo y el ánodo de la batería y un electrolito seguro de bajo voltaje. El cátodo es de fosfato de hierro y litio térmicamente estable, que no contiene ninguno de los materiales costosos y críticos como el cobalto. Y el ánodo está hecho de grafito de partículas muy grandes, un material seguro, ligero y económico.
Según los investigadores, estas baterías más pequeñas pueden producir una gran cantidad de energía al calentarse: 40 kilovatios hora y 300 kilovatios de energía. Un vehículo eléctrico con esta batería podría ir de cero a 90 km por hora en 3 segundos.
La Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable del Departamento de Energía de EE. UU. y la Fundación William E Diefenderfer respaldaron esta investigación.