La nueva tecnología que revive las baterías de litio muertas hasta llegar al 80%

Investigadores japoneses han creado un método que permite recargar las baterías de iones de litio degradadas con el uso y dejarlas muy cerca de la capacidad que tenían cuando eran nuevas. El proceso, que consiste en inyectar sustancias químicas en la batería que aumentan su vida útil, puede ser clave para solucionar el colapso de la producción de baterías que nos espera según vaya aumentando la demanda coches eléctricos en los próximos años.

Aunque no se sea una persona muy tecnológica, a día de hoy es casi imposible no vivir rodeado de baterías de iones de litio. Estos dispositivos alimentan nuestros móviles, altavoces, relojes, ordenadores o coches y aún serán más omnipresentes según avance la electrificación del transporte que se espera en las siguientes décadas.

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Uno de los principales problemas de este tipo de baterías es que con el uso pierden parte de las partículas cargadas que les permiten almacenar la energía, y su duración y autonomía se van reduciendo paulatinamente hasta que se vuelven casi inservibles.

Sin embargo, un equipo de investigadores del fabricante de automóviles Toyota, ha descubierto una solución: inyectar iones de litio con carga positiva y electrones con carga negativa en el sistema para invertir este tipo de degradación. La inyección amplía también la vida útil de las baterías y facilita y abarata los procesos de reciclaje. El descubrimiento ha sido publicado en un reciente artículo de la revista Joule.

Cómo funciona

El primer paso para los investigadores fue probar varias posibles sustancias químicas que fueran capaces de provocar la reacción de recuperación. Tras los distintos tests quedó claro que esa sustancia es el naftaleniuro de litio, que puede potenciar las partículas cargadas y restablecer el 80% de la capacidad original de la batería.

La técnica, dice el equipo, demostró su eficacia en distintos tamaños de batería y los investigadores comprobaron además que su efecto se mantiene en el tiempo. Las pruebas realizadas en el laboratorio demostraron que la inyección hace que la batería mantenga su nueva capacidad durante 100 ciclos de carga y descarga.

"La eficacia del sistema se verificó no solo con baterías de pequeño tamaño para uso en laboratorio, sino también con baterías de gran tamaño para uso en automoción", afirma Nobuhiro Ogihara, de los Laboratorios Centrales de I+D de Toyota, Inc. en Japón, en declaraciones para New Scientist.

No funciona en todos los casos

Los investigadores reconocen que su método no puede devolver a la vida baterías que se hayan dañado por deficiencias estructurales. Además, aseguran que para lograr efectos de recuperación de mayor capacidad habría que explorar más a fondo las composiciones de los reactivos y sus concentraciones.

Según explica para New Scientist, Jacqueline Edge, profesora de Ingeniería del Imperial College de Londres, será también necesario realizar estudios a largo plazo sobre el rendimiento de la batería tratada para conocer los posibles efectos secundarios de la inyección química.

"Solo sirve para baterías que han sufrido una forma muy concreta de degradación y eso solo es útil si se conoce el historial de la batería o se puede diagnosticar en qué estado se encuentra mediante métodos sencillos y no destructivos", afirma Edge. "Pero es útil tener una forma de restaurar al menos un tipo de baterías".

Un avance prometedor para futuro

La necesidad de abandonar los motores de combustión interna con combustibles fósiles sigue siendo urgente a pesar de los esfuerzos realizados en los últimos años. Como ya apuntaban los expertos que entrevistamos para el minidocumental Control Z: Viaje a Ninguna Parte, la electrificación del transporte debe hacerse de manera ordenada para evitar una crisis potencial de materiales que se usan para las baterías, como el litio, una crisis ambiental y humana y la dependencia del cuasimonopolio chino.

Una de las maneras de evitarlo es el reciclaje, aunque los expertos aseguran que lo mejor sería apostar por tecnologías alternativas de baterías que no dependan del preciado litio. A día de hoy los sistemas de reciclaje de baterías no son lo suficientemente baratos y eficientes como para satisfacer el alto volumen de coches eléctricos que se espera para los próximos años. La inyección del equipo de investigadores japonés es una buena noticia para el reciclaje de baterías, ya que no requiere desmontaje y reduce el impacto ambiental al minimizar el número de procesos implicados.

Los investigadores de Toyota han solicitado ya una patente para este trabajo y han recibido financiación tanto de empresas privadas como de organismos públicos como la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada-Energía de Estados Unidos.

“El actual proceso de reciclado implica desmontar las pilas para recuperar valiosas materias primas y resintetizarlas. Sin embargo, este proceso requiere mucho tiempo, dinero y energía”, escribe el equipo en el artículo. “Nuestra propuesta reduce el consumo de energía al acortar significativamente el proceso de regeneración de las baterías, reduce las emisiones de CO₂ causantes del calentamiento y será una prometedora tecnología de baja carga de proceso que puede motivar la circulación sostenible de las baterías en el futuro”.