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MOTOR. Desarrollan una batería que se carga en 10 minutos

 

Un equipo de ingenieros de Penn State está desarrollando una batería modulada térmicamente para vehículos eléctricos de mercado masivo sin ansiedad por la autonomía y con una seguridad insuperable, de bajo costo y que no contiene cobalto. Fuente: laboratorio de Chao-Yang Wang, Penn State


La ansiedad por la autonomía, el miedo a quedarse sin energía antes de poder recargar un vehículo eléctrico, puede ser cosa del pasado, según un equipo de ingenieros de Penn State que están buscando baterías de fosfato de hierro y litio que tienen un alcance de 300 kilómetros con la facultad de cargar en 10 minutos.

Los investigadores también dicen que la batería debería durar más de 2 millones de kilómetros en su vida útil.

Informan hoy (18 de enero de 2021) en Nature Energy  que la clave para una recarga rápida y de larga duración es la capacidad de la batería para calentarse rápidamente hasta 60 grados Celsius , para cargar y descargar, y luego enfriarse cuando la batería no está funcionando.

La carga muy rápida nos permite reducir el tamaño de la batería.

La batería utiliza un enfoque de autocalentamiento desarrollado previamente en el centro de investigación. La batería de autocalentamiento utiliza una fina lámina de níquel con un extremo unido al terminal negativo y el otro extendido fuera de la celda para crear un tercer terminal. Una vez que los electrones fluyen, calienta rápidamente la lámina de níquel a través del calentamiento por resistencia y calienta el interior de la batería. Una vez que la temperatura interna de la batería es de 60 grados C, el interruptor se abre y la batería está lista para una carga o descarga rápida.

El equipo de investigadores diseñaron esta batería utilizando tecnologías existentes y enfoques innovadores. Sugieren que al usar este método de autocalentamiento, pueden usar materiales de bajo costo para el cátodo y el ánodo de la batería y un electrolito seguro de bajo voltaje. 

El cátodo es fosfato de hierro y litio térmicamente estable y no contiene ninguno de los materiales costosos y críticos como el cobalto. El ánodo está hecho de grafito de partículas muy grandes, un material seguro, ligero y económico.

Debido al autocalentamiento, los investigadores dijeron que no tienen que preocuparse por la deposición desigual de litio en el ánodo, lo que puede causar picos de litio que son peligrosos.

Esta batería ha reducido su peso, volumen y costo, una batería que, en opinión de los investigadores de la Penn State, beneficiará al mercado masivo de consumidores.

Según los investigadores, estas baterías más pequeñas pueden producir una gran cantidad de energía al calentarse: 40 kilovatios hora y 300 kilovatios de energía. Un vehículo eléctrico con esta batería podría ir de cero a 100 kph en 5 segundos.

Fuente: 18 de enero de 2021, Nature Energy . DOI: 10.1038 / s41560-020-00757-7

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