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Hace años, a alguien se le ocurrió combinar el litio y la electricidad

Actualmente, esa combinación es imprescindible

 
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Nuestro día a día sería literalmente imposible si no tuviésemos con nosotros al litio. Este misterioso metal se esconde dentro de las baterías de móviles, tablets, portátiles y la inmensa mayoría de vehículos eléctricos. Pero, ¿cuál es su secreto?

El litio es a la vez el metal más ligero y el que más cantidad de electricidad puede almacenar. Por si fuese poco todo esto, una batería de litio tiene una de las vidas útiles más longevas, casi no sufre de autodescarga y no tiene el llamado “efecto memoria”, es decir, no se estropea si no se carga hasta el 100%.

[vc_single_image image=”1621″ img_size=”full” alignment=”center” hover_effect=”img_hover_title” title=”Fragmentos de litio puro”]

El principio bajo el cual funcionan este tipo de baterías es el siguiente: tenemos una “esponja” de carbono llena de átomos de litio conectada al polo negativo, y un óxido de metal en el polo positivo. Separándolos hay una sustancia llamada electrolito.

Cuando conectamos la batería a un consumidor eléctrico, por ejemplo un motor, el litio comienza a disgregarse en un ion de litio positivo y un electrón. El ion de litio es capaz de atravesar el electrolito y juntarse con el óxido de metal que hay en el otro lado, pero el electrón es incapaz. Por tanto, su única posibilidad es salir por el polo negativo, atravesar el motor haciéndolo funcionar, y entrar por el polo positivo.

Según van quedando menos átomos de litio en el polo negativo, la batería se va agotando. Cuando la ponemos a cargar, lo que estamos haciendo es lo opuesto al proceso que hemos visto antes.

[vc_single_image image=”1624″ img_size=”full” hover_effect=”img_hover_title” title=”Esquema interno de una batería”]

A día de hoy, podemos diferenciar dos tipos de baterías que utilizan este elemento:

      Ion de Litio: este tipo de baterías son las que más cantidad de electricidad pueden almacenar en un mismo tamaño. Son, además, las más seguras, ya que ante un cortocircuito o una rotura, no se incendian ni mucho menos explotan. Su principal inconveniente es que no son capaces de entregar demasiada potencia. Comercialmente están disponibles en forma cilíndrica.
      Polímero de Litio:estas baterías solucionan el inconveniente de las anteriores: son capaces de entregar una potencia abismal sin degradarse. Son más manejables: se les puede dar la forma que se quiera muy fácilmente, y además son flexibles. Sin embargo, son mucho más sensibles en cuanto a cortocircuitos, ocasionando las tan famosas explosiones de baterías.

Ambos tipos de baterías funcionan bajo el mismo concepto. Su única diferencia es que las primeras usan como electrolito un líquido salino, y las segundas un gel polimérico. No deja de ser curioso que un cambio tan sencillo pueda cambiar tanto las propiedades de una batería.

[vc_single_image image=”1623″ img_size=”full” hover_effect=”img_hover_title” title=”Batería de ion Litio (izquierda) y de polímero de litio (derecha)”]

Pero, ¿qué nos depara el futuro en este aspecto?

      Baterías de Litio-Azufre: también conocidas como baterías de Litio-Sulfuro, son baterías de polímero de litio pero que usan una sustancia con base de azufre en lugar del óxido de metal como polo positivo. Así consiguen ser mucho más ligeras y a la par almacenar mayor cantidad de energía. Su principal inconveniente es que su vida útil es menor, y con cada recarga es notable la pérdida de capacidad.
      Baterías de Litio-Aire: para definir estas baterías, la palabra “impresionante” no basta. En el polo positivo llevan un material poroso que atrapa el oxígeno de la atmósfera y lo hace reaccionar con el litio. Consiguen almacenar tanta energía, que un coche que las lleve puede recorrer más de 1000 Km con una sola carga, y recargarse por completo en menos de 15 minutos, liberando todo el oxígeno que ha capturado. La razón por la que no existe esta batería aún, es porque la atmósfera es mayoritariamente nitrógeno, lo que da lugar a reacciones no deseadas, y su vida útil no es muy alta… de momento.
      Supercondensadores: un condensador no se considera una batería, ya no tiene nada de litio ni de otros componentes activos en su interior. Es básicamente un depósito de electrones listos para salir. Almacena muy poca carga, pero entrega muchísima más potencia que una batería, se puede recargar en segundos, y su vida útil es más larga que la de un ser humano. A día de hoy no se pueden usar en un coche ya que no duraría más de 50 Km, pero las investigaciones no cesan, por lo que quizás en un futuro serán una opción a tener en cuenta.

[vc_single_image image=”1622″ img_size=”full” alignment=”center” hover_effect=”img_hover_title” title=”Batería de un coche eléctrico”]

Como es obvio, tanto la EME-16E como la futura EME-18E utilizan baterías de litio. Saber optimizarlas para obtener la máxima potencia posible y a la vez extender su duración es una de nuestras misiones más importantes e involucra a todos los departamentos de UPM MotoStudent Electric.

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