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Esta batería utiliza calcio en vez de litio y podría ofrecer más autonomía a los coches eléctricos

La batería de calcio que están desarrollando podría ser muy útil para el avance en coches eléctricos.
La batería de calcio que están creando sería útil para el avance en coches eléctricos.
ConvertSight, Shutterstock

Las baterías más utilizadas actualmente son las de iones de litio, puesto que, de momento, han parecido la mejor opción para los dispositivos electrónicos portátiles. No obstante, la extracción de este material es cara y su manipulación puede resultar peligrosa, por lo tanto, su reutilización y reciclaje es una tarea muy compleja.

Además, la demanda del litio es superior a los recursos disponibles, por lo que se están buscando otros materiales que ofrezcan todas las ventajas del litio sin sus inconvenientes. Ahí es donde entran investigadores como el equipo de Rosa Palacín, del Instituto de Ciencias de los Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC), que pretende sustituir el litio por el calcio.

El proyecto de Palacín se ha llamado ‘CARBAT’ y cuenta con la financiación de una beca EIC Pathfinder Open del Consejo Europeo de Innovación. Según los datos de la UE, Europa necesitará hasta un 70% más de litio en 2050 para satisfacer la creciente demanda de baterías para coches eléctricos y, con este estudio, el equipo de Palacín intenta solucionar este problema.

Según la autora de la investigación, el calcio es “uno de los elementos más abundantes en la corteza terrestre”. De hecho, se estima que el calcio es 2.000 veces más común que el litio, ya que se encuentra incluso en la creta o en los huesos.No se concentra en áreas geográficas específicas, como ocurre con el litio -continúa Palacín-. Si la materia prima es barata, también las baterías pueden serlo”.

La intención de CARBAT es emplear el calcio como electrodo negativo en vez del grafito de las baterías de iones de litio que se usa actualmente. Esto supondría una mayor acumulación de energía por kilogramo: “con esta configuración, en teoría, podemos obtener una densidad de energía muy elevada empleando un metal como uno de los electrodos”.

En la investigación apuntan que el calcio metálico en el interior de las baterías permite aprovechar sus propiedades elementales. “Cuando el calcio atraviesa el electrolito, dos electrones fluyen al exterior, en lugar de uno, como en el caso del litio –explica Palacín-. Cabe suponer que una batería del mismo tamaño ofrecería una autonomía mayor si se utiliza en un vehículo eléctrico, siempre que se encuentre un electrodo positivo adecuado”.

A pesar de ello, Palacín reconoce que “en el electrolito se producen muchas interacciones entre los iones de CA2+ y las moléculas de disolvente y ello reduce la movilidad del calcio”. Para solucionar este inconveniente, su equipo creó modelos de varias sales y disolventes para facilitar la transferencia de iones.

Parece que, finalmente, todas las sales de electrolitos que funcionan contienen boro –detalla-. Utilizamos tetrafluoroborato de calcio disuelto en una mezcla de etileno y carbonato de propileno”.

Ahora, los investigadores de Palacín deberán mejorar los métodos que han usado para fabricar los electrodos con calcio e idear también electrodos positivos. Si lo logran, estas baterías acelerarían el proceso de la aceptación de los coches eléctricos en el mercado. 

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