El Instituto de Ciencia Molecular (ICMol) de la Universitat de València y Graphenano han desarrollado una celda de batería sin colectores de corriente ni terminales metálicos. El sistema, que en su lugar utiliza grafeno y nanomateriales de carbono, allana el camino para la fabricación de baterías más seguras, ligeras y eficientes. Los investigadores indican que su aplicación en los sectores del vehículo eléctrico o el almacenamiento estacionario, entre otros, revoluciona el campo de la seguridad y eficiencia de las baterías.
El proyecto ha logrado eliminar las láminas de cobre, aluminio o acero que se utilizan en las baterías convencionales para evacuar la corriente eléctrica, así como las lengüetas (bornes de corriente) de níquel u otros metales, que se utilizan para traspasar la energía de dentro hacia fuera desde el batería. La sustitución de estos metales por grafeno y otros nanomateriales de carbono -materiales con buena conductividad eléctrica- reduce significativamente el peso y el volumen de los dispositivos, aumenta la densidad energética entre un 30% y un 60% y elimina el riesgo de accidentes por explosión o incendio al contacto con agua, como se comprobó en las pruebas.
Se trata de un sistema versátil que se puede utilizar en diferentes químicas, como las que utilizan litio o sodio, y que abre un nuevo campo en baterías de silicio, supercondensadores, pilas de combustible y electrolizadores de hidrógeno.
Baterías más seguras, ligeras, potentes, compactas y sostenibles
Según los investigadores de la Universitat de València y Graphenano, han patentado una tecnología que resuelve el problema de la seguridad de las baterías con un enfoque disruptivo, que proporciona tal estabilidad química que la batería no se quema al contacto con el agua, lo que permite prescindir de los pesados escudos de seguridad de las baterías actuales.
De esta manera, esta técnica permite desarrollar baterías más seguras, ligeras, potentes, compactas y, en definitiva, más sostenibles. La reducción de peso y volumen permite aumentar tanto la densidad energética (en vatios hora por kilogramo) como la densidad volumétrica (vatios hora por litro). Todo ello sin necesidad de sustituir la actual maquinaria de montaje de células, algo que facilita su puesta en marcha sin excesivo coste industrial.
Además, la nueva celda es más sostenible ambientalmente ya que no contiene los metales de los colectores. También reduce considerablemente su huella de carbono y favorece el reciclaje de materiales en línea con Battery Passport, la estrategia de la Comisión Europea para controlar el ciclo de vida completo de la batería.