Después de años de investigación, las temperaturas extremas dejarán de ser un problema para los coches eléctricos. Un grupo de expertos parece haber encontrado la fórmula mágica para ello. Las temperaturas frías afectan negativamente las cargas de los vehículos electrificados. Estos modelos automovilísticos se cargan más lentamente bajo su influencia.
Por este motivo, los actuales propietarios de vehículos eléctricos pasan más tiempo en estaciones de carga cuando hacen viajes largos en invierno. Las baterías de los vehículos eléctricos, generalmente fabricadas con iones de litio, dependen de determinadas reacciones químicas para almacenar y liberar energía.
Cuando la temperatura disminuye por debajo de los 0ºC, estas reacciones químicas necesarias se ralentizan. Esto quiere decir que la batería necesita de una mayor cantidad de energía para funcionar y, como consecuencia, la autonomía del vehículo queda acotada.
Las temperaturas no volverán a ser un problema para los coches eléctricos
Un equipo de ingenieros de la Universidad de Michigan ha descubierto cómo cargar vehículos eléctricos 5 veces más rápido con temperaturas bajo cero. Lo han logrado gracias a un proceso de fabricación modificado para baterías de coches eléctricos.
Aseguran que tiene la capacidad de cargar rápido en climas fríos, permitiendo rangos elevados. De esta manera, dejarían fuera uno de los problemas más estresantes para los propietarios de coches eléctricos.
“Visualizamos este enfoque como algo que los fabricantes de baterías para vehículos eléctricos podrían adoptar sin grandes cambios en las fábricas existentes”, expresa Neil Dasgupta, profesor asociado de ingeniería mecánica y ciencia e ingeniería de materiales de la UM, y autor correspondiente del estudio publicado en Joule.
“Por primera vez, hemos mostrado un camino para lograr simultáneamente una carga extremadamente rápida a bajas temperaturas, sin sacrificar la densidad de energía de la batería de iones de litio”, prosigue, según registra la web del centro académico.
Proceso para cargar vehículos eléctricos más rápido a temperaturas bajas
Aunque se manifestó que este nuevo sistema rápido para repostar era un concepto revolucionario, lo que ha logrado la Universidad de Michigan rompe con cualquier cosa que hayamos visto hasta ahora.
Su técnica permite una carga hasta cinco veces más rápida a temperaturas sumamente bajas (incluso -10ºC). La estructura y el recubrimiento expuestos por el grupo evitaron la creación de revestimientos de litio que dificultan el rendimiento en los electrodos de la batería.
El resultado fue que las baterías modificadas conservan el 97% de su capacidad después de ser cargadas rápido 100 veces a temperaturas bajas.
Punto en el que se encuentra la “batería mágica” para cargar coches a bajas temperaturas
En el pasado, el equipo de Dasgupta incorporó mejoras en la capacidad de carga de la batería a través de la elaboración de vías, de alrededor de 40 micras de tamaño, en el ánodo, el electrodo que obtiene iones de litio durante la carga.
La perforación del grafico por medio de la voladura con láseres hizo posible que los iones de litio hallaran lugares para alojarse más rápido, incluso en las profundidades del electrodo. Este proceso aseguró que la carga se concretara de manera más uniforme.
Este movimiento aceleró la carga a temperatura ambiente, pero en frío seguía reportando altos niveles de ineficiencia. Entonces, hallaron el problema. La capa química que se crea en la superficie del electrodo al reaccionar el electrolito.
Al intentar cargas rápido a través de esta capa, el metal de litio queda acumulado en el ánodo como un atasco de tráfico. El grupo experto se dio cuenta de que necesitaba evitar la creación de esa capa superficial, por lo que recubrieron la batería con un material vítreo hecho de borato-carbonato de litio, de unos 20 nanómetros de grosor.
La adición de este recubrimiento aceleró la carga en frío. El equipo ha pedido la protección de la patente. Con el respaldo de las Asociaciones de Innovación de la UM. Arbor Battery Innovations ha licenciado y trabaja para llegar a comercializar la tecnología del canal.
Con este invento, las temperaturas extremas dejarán de ser un problema para la carga de los coches eléctricos. Pero, mientras esta tecnología termina de instaurarse en el sector, estas son las 5 mejores opciones para recargar vehículos electrificados.
