Nueva batería podría cargar un automóvil eléctrico en 10 minutos

Carga de vehículos eléctricos
Un nuevo diseño para baterías de iones de litio podría reducir drásticamente los tiempos de carga. (Crédito: buffaloboy / Shutterstock)

Olvídese de las 10 horas que puede llevar cargar su Tesla Model X. Una batería nueva, creada por investigadores de Penn State, puede completar una carga en tan solo 10 minutos.

Descrita en un informe publicado hoy en Joule , la nueva batería de iones de litio podría recargar vehículos eléctricos con 200 millas de carga en un tiempo comparable al de llenar un vehículo a gasolina. La técnica consiste en calentar rápidamente las baterías hasta 140 grados Fahrenheit y enfriarlas nuevamente a temperatura ambiente durante el ciclo de carga.

Normalmente, las fluctuaciones extremas de temperatura pueden significar la destrucción de las baterías de iones de litio. El revestimiento de litio puede crecer dentro de una batería si se expone al calor durante demasiado tiempo, lo que puede provocar un cortocircuito. Pero al usar métodos de calefacción calculados y limitar la exposición de la batería a altas temperaturas, el equipo cree que han encontrado una manera de ayudar a cerrar la brecha entre los autos eléctricos y los que funcionan con combustible.

Hace calor aqui

Las baterías suelen cargarse y descargarse a la misma temperatura. Pero al aumentar el calor, los investigadores descubrieron que podían administrar una carga más alta a la batería sin comprometer su vida útil.

El truco es una lámina delgada, hecha de níquel, que transfiere una carga uniformemente a la celda de la batería. A medida que los investigadores aumentaron la temperatura, descubrieron que la lámina ayudaba a evitar que la batería se sobrecalentara en el exterior o destruyera otras partes en el interior.

Crear baterías de carga rápida no fue un nuevo desafío para el autor Chao-Yang Wang y sus colegas. El año pasado, el ingeniero de Penn State fue coautor de otro informe que describe un sistema que podría cargar una batería en 15 minutos a 122 F.

Pero a pesar de los resultados prometedores, hubo un problema persistente: las baterías se degradaron por la exposición al calor extremo.

"Nuestro desafío en el trabajo actual [fue] descubrir un método para controlar la degradación de la batería a altas temperaturas", dijo Wang por correo electrónico. "Mientras limitemos el tiempo de exposición de [a] la batería a altas temperaturas, podemos minimizar el daño de la batería".

Y límite lo hicieron. Descubrieron que el proceso sobrealimentado podría soportar 1.700 ciclos de carga. En las autopsias posteriores de la batería, los investigadores no observaron ningún revestimiento de litio, lo que demuestra que el calor, aunque extremo, no causó estragos en la batería cuando solo se aplicó brevemente.

Powerhouses portátiles

Por ahora, los tiempos de carga de los autos eléctricos en el mercado siguen siendo lentos. Y la duración de la batería todavía tiene mucho camino por recorrer. Pero compañías como Tesla están invirtiendo dinero en investigación para crear baterías más potentes para competir con los autos tradicionales.

En septiembre, investigadores de la Universidad de Dalhousie en Canadá recibieron fondos de la central eléctrica de vehículos eléctricos para crear una batería sobrealimentada, una que según ellos podría funcionar durante un millón de millas antes de necesitar ser reemplazada. Junto con los nuevos métodos de carga, una mejor tecnología de batería y un impulso para hacer que los vehículos eléctricos duren, podría pasar mucho tiempo antes de que las estaciones de carga de 10 minutos se conviertan en la norma.

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