Imagine una batería que podría recargarse durante décadas. No más deshacerse de los teléfonos celulares debido a la disminución de la duración de la batería. No más vertederos llenos de baterías de iones de litio.
Esto está un paso más cerca de la realidad, gracias al trabajo de investigadores de la Universidad de California en Irvine.
El descubrimiento que podría conducir a baterías de vida ultra larga tuvo lugar por casualidad. Un equipo de investigadores dirigido por Reginald Penner, presidente del departamento de química de la universidad, había estado estudiando nanocables, pequeños cables conductores que muestran una gran promesa de uso en baterías. El problema es que los nanocables son frágiles y generalmente comienzan a deshilacharse y agrietarse después de un cierto número de ciclos de carga.
Un día, Mya Le Thai, un candidato a doctorado en el laboratorio de Penner, decidió por un capricho cambiar el electrolito líquido que rodeaba el conjunto de nanocables con una versión en gel.
"Ella comenzó a ciclar estos condensadores de gel, y fue entonces cuando tuvimos la sorpresa", recuerda Penner. "Ella dijo, 'esta cosa ha estado ciclando 10, 000 ciclos y todavía está funcionando'. Regresó unos días más tarde y dijo: "ha estado en bicicleta durante 30, 000 ciclos". Eso continuó durante un mes ".
El equipo se dio cuenta de que tenían algo especial en sus manos. Si bien todavía no están seguros de por qué el uso de un electrolito en gel parece evitar que los nanocables se rompan, tienen una hipótesis. Penner explica que el gel es casi tan grueso como la mantequilla de maní. Los nanocables, que son cientos de veces más delgados que el cabello humano y están hechos de óxido de manganeso, son 80 por ciento porosos. Con el tiempo, el gel espeso se filtra lentamente en los poros de los nanocables y los hace más suaves. Esta suavidad reduce su fragilidad.
"Después de 5, 000 ciclos con líquido normal, [los nanocables] comienzan a romperse", dice Penner. “Y luego comienzan a caerse. Nada de eso está sucediendo en el gel ".
En este momento, el equipo está trabajando para probar esta hipótesis. Si es correcto, continuarán experimentando con diferentes tipos de materiales y geles para ver qué funciona mejor. Si el trabajo se mantiene, los nanocables envueltos en gel podrían eventualmente ser un componente de las baterías de ultra larga duración. Penner dice que esto probablemente haya pasado varios años, aunque ha estado respondiendo llamadas de compañías interesadas en la creación de su laboratorio.
"El panorama general es que puede haber una manera muy simple de estabilizar los nanocables del tipo que estudiamos", dice Penner. "Si esto resulta ser generalmente cierto, sería un gran avance para la comunidad".
Dado que la mayoría de los productos electrónicos domésticos tienen una vida útil limitada por factores además de la vida útil de la batería, una batería que dura una década o dos podría sobrevivir fácilmente al dispositivo que alimenta.
"Si pudiera obtener 100, 000 ciclos de una batería de iones de litio, podría significar que nunca necesitaría comprar dos de ellos", dice Penner. "Estamos hablando de una vida de 20 años, tal vez incluso más que eso".
