En contexto: Las gélidas temperaturas invernales ralentizan las reacciones químicas en las baterías de los vehículos eléctricos, lo que aumenta los tiempos de carga y reduce la carga que las celdas de iones de litio pueden contener. Los días extremadamente calurosos también pueden perjudicar el rendimiento de los vehículos eléctricos, ya que las altas temperaturas ambientales también pueden reducir significativamente la autonomía de conducción. Sin embargo, los investigadores ahora están abordando estos problemas de frente y trabajando en múltiples estrategias para hacer que las baterías sean más resistentes a la intemperie.
Un método para mejorar los tiempos de carga en climas fríos es mejorar los electrolitos para que tengan simultáneamente una alta conductividad iónica, una baja energía de solvatación y un bajo punto de fusión, y formen una interfase inorgánica derivada de aniones. Un equipo de investigadores dirigido por Xiulin Fan, profesor de la Universidad de Zhejiang en China, acaba de publicar un papel en la revista Nature, detallando exactamente cómo se puede hacer eso en una medida que podría tener consecuencias de gran alcance para hacer que los vehículos eléctricos sean más prácticos en condiciones climáticas extremas.
Según los investigadores, una de las mejores formas de mejorar la calidad del electrolito es utilizar disolventes de pequeño tamaño y baja energía de solvatación que podrían cambiar la forma en que se mueven los iones de litio en el electrolito, aumentando la conductividad y facilitando una carga más rápida. Para ello, los investigadores utilizaron un disolvente llamado fluoroacetonitrilo (FAN), que, según dicen, permite que las baterías de iones de litio alcancen simultáneamente una alta densidad de energía, una carga rápida y un amplio rango de temperatura de funcionamiento.
Vale la pena señalar que esta no es la primera vez que los investigadores intentan abordar los problemas que tienen las baterías de iones metálicos en condiciones climáticas extremas. Hace un par de años, Zheng Chen, científico e ingeniero de materiales de la Universidad de California en San Diego, y sus colegas publicaron un papeldescribiendo un nuevo tipo de electrolito que, según afirmaron, funcionaba mejor que las soluciones actuales en condiciones climáticas extremas, desde -40 °F (-40 °C) hasta 50 °C (122 °F).
Los vehículos eléctricos se están volviendo cada vez más populares en los últimos años, pero la gran mayoría de los compradores de automóviles todavía optan por los vehículos ICE (motor de combustión interna) tradicionales por diversas razones. La mayoría de los tradicionalistas citan los largos tiempos de carga como una razón importante para su decisión de evitar los vehículos eléctricos, pero las historias de terror sobre autos que funcionan mal en condiciones climáticas adversas tampoco están ayudando a la transición.
Si bien la investigación antes mencionada sobre nuevos electrolitos es muy positiva para la industria de los vehículos eléctricos en su conjunto, empresas como Tesla y Rivian esperan que sean lo suficientemente prácticas como para implementarlas en baterías de vehículos eléctricos del mundo real en un futuro próximo. Si eso sucede, seguramente mejorará la resistencia de la batería y reducirá las velocidades de carga en condiciones climáticas extremas, lo que hará que los vehículos eléctricos sean más prácticos que nunca en condiciones gélidas.
