Toyota y un equipo de investigadores de la universidad de Kioto han logrado un hito en la tecnología de baterías con el desarrollo de un nuevo cátodo para baterías de estado sólido de iones de fluoruro. Este avance promete una densidad de energía hasta dos veces mayor que las baterías de iones de litio actuales.

Esto significa, que podrían llevar la autonomía de los vehículos eléctricos de 600 km a 1.200 km con una sola carga. El cátodo desarrollado, basado en nitruro de cobre (Cu₃N), ofrece una capacidad reversible de aproximadamente 550 mAh/g, superando ampliamente los 120-250 mAh/g de los cátodos de litio convencionales. 

Esta mejora se traduce en una mayor cantidad de energía almacenada en el mismo volumen, permitiendo que los vehículos eléctricos recorran distancias mucho más largas sin necesidad de recarga.

Un salto tecnológico en almacenamiento energético

El secreto de este avance publicado en la revista American Chemical Society radica en la capacidad del nitruro de cobre para interactuar con los iones de fluoruro y nitrógeno, logrando extraer tres electrones por átomo de nitrógeno. Este proceso mejora significativamente la densidad energética sin comprometer la durabilidad del material, garantizando una mayor vida útil de la batería.

Las innovaciones en baterías de estado sólido no solo prometen una mayor autonomía, sino también importantes mejoras en seguridad y eficiencia. Los electrolitos sólidos utilizados en esta tecnología eliminan los riesgos asociados a las baterías líquidas, como fugas y sobrecalentamientos, lo que reduce la posibilidad de incendios o explosiones.

Además, los iones de fluoruro tienen una movilidad excepcionalmente rápida dentro de los sólidos, lo que facilita la carga y descarga eficiente de la batería. Esto significa que los vehículos eléctricos podrán beneficiarse de tiempos de carga más rápidos y una mayor estabilidad a lo largo del tiempo, disminuyendo la degradación habitual de las baterías de litio.

Toyota, pionera en la electrificación del transporte, ha puesto un gran énfasis en el desarrollo de esta tecnología, viendo en las baterías de estado sólido la clave para la próxima generación de vehículos eléctricos. 

Con esta nueva solución, la empresa busca superar los principales inconvenientes que aún limitan la adopción masiva de los coches eléctricos: la autonomía y la duración de la batería.

El impacto de esta innovación podría transformar el sector automotriz, ofreciendo a los conductores una experiencia más cercana a la de los vehículos de combustión interna en términos de autonomía y tiempos de recarga. 

Además, al reducir la dependencia del litio, se disminuyen los problemas asociados a la extracción y abastecimiento de este material, lo que podría hacer que los coches eléctricos sean más accesibles y sostenibles en el futuro.

Desafíos y próximos pasos

A pesar del gran potencial de las baterías de iones de fluoruro, aún hay desafíos técnicos por resolver antes de su comercialización a gran escala. Los investigadores continúan trabajando en mejorar la estabilidad del cátodo y en el desarrollo de ánodos y electrolitos sólidos adecuados para complementar esta tecnología.

Toyota espera poder incorporar estas baterías en sus vehículos en los próximos años, marcando un punto de inflexión en la evolución de la movilidad eléctrica. Si logran escalar la producción y optimizar costos, podríamos estar ante el mayor avance en almacenamiento de energía desde la popularización de las baterías de iones de litio.

Con el potencial de duplicar la autonomía de los coches eléctricos, mejorar la seguridad y acelerar los tiempos de carga, esta innovación podría ser clave para una transición definitiva hacia la movilidad sostenible.

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Etiquetas: Coche eléctrico