Los teléfonos móviles han tenido una evolución tecnológica gigante en los últimos años por la popularidad del smartphone en absolutamente todo el mundo. No obstante, aún hay ciertas prestaciones que están en pleno desarrollo. La batería es uno de ellos.
La capacidad de 4000 mAh es bastante común en los teléfonos móviles, y ciertamente no es para nada una capacidad baja.
Sin embargo, te obliga a, si das un uso razonable del dispositivo, cargarlo mínimo una vez al día.
Hoy en día, muchísimas universidades y centros científicos están llevando a cabo investigaciones para poder crear una batería con mayor autonomía, seguridad y longevidad en el tiempo.
Fruto de ello ya se están probando y produciendo en masa los nuevos modelos de batería que permiten hasta los 5 días de autonomía: las baterías de sulfuro de litio.
Baterías de sulfuro de litio: ¿Qué son?
La batería de litio-azufre (batería de LI-S) es una batería que destaca por su alta densidad de energía. Gracias a la masa de azufre de litio y azufre moderado, la batería de LI-S es relativamente ligera, aproximadamente como la densidad del agua.
Las baterías de litio-azufre tienen una mayor densidad de energía y un uso muy reducido de azufre. Actualmente, la mejor batería L-S proporciona una densidad de energía de aproximadamente 500 W · h / kg, mucho mejor que la mayoría de las baterías de iones de litio que van de 150 a 200. La batería L-S permite hasta 1500 ciclos de carga y descarga.
¿Qué materiales usa?
Según su estudio, publicado en la revista científica Nature, la clave está en el nuevo material híbrido que han creado mediante nanotecnología.
Este nuevo material está formado por dióxido de titanio y nitruro de titanio, un material cerámico extremadamente duro que suele utilizarse como recubrimiento de aleaciones de titanio y otros metales.
La combinación de estos dos materiales -aplicados sobre una estructura de nanotubos de carbono- es capaz de resolver el gran problema de la fabricación de estas baterías: la formación de polisulfuros que limitan su vida útil.
El nitruro de titanio -aplicado en un grosor de 10 nanómetros- es capaz de capturar los polisulfuros no deseados, dicen.
El dióxido de titanio -aplicado en una capa de cinco nanómetros- acelera la reacción de conversión de los polisulfuros de litio en los componentes finales de la batería.
Otro de los descubridores de este método de fabricación -el Dr. Luis Ono- afirma que este método es de bajo coste y fácil de aplicar: «Hemos comprobado que tiene una excelente capacidad para aumentar el rendimiento de las baterías».
Ventajas de las baterías de sulfuro de litio
Las principales ventajas de esta batería son su bajo coste de fabricación, y sobre todo, el rendimiento que consiguen gracias a la gran densidad de energía que obtienen con un peso muy ligero.
Esto provoca una mejora de rendimiento y autonomía en cualquiera de los sectores en las que se utilice:
- En el sector de la telefonía móvil, dispositivos con una autonomía de alrededor de 2 días pueden llegar a duplicarla o incluso ampliarla hasta los 5 días.
- Si hablamos de coches eléctricos, podrían prácticamente duplicar la distancia recorrida con una batería de las mismas condiciones y peso.
- Lo mismo en cuanto a aviones, barcos, motocicletas… Cualquier medio de transporte podría ser 100% eléctrico, algo que ahora parece imposible en los aviones.
¿Tienen alguna desventaja?
En esta vida todo tiene algún inconveniente, y estas baterías de sulfuro de litio no iban a ser menos. La mayor desventaja de estas baterías es su fabricación como tal. Y no por costes, porque como ya hemos visto son baratas de construir, sino por la logística del proceso en sí.
Ahora mismo, las fábricas no están diseñadas y preparadas para construir este tipo de baterías, por lo que tendrían que cambiar y adaptarse para ello: supone un gran esfuerzo de tiempo y dinero.
Ya pasó algo parecido con las baterías de grafeno hace algunos años, que demostraron múltiples ventajas pero no se llegó a hacer una producción en masa por la falta de adaptación de las fábricas.
Ahora mismo, las fábricas no están diseñadas y preparadas para construir este tipo de baterías, por lo que tendrían que cambiar y adaptarse para ello: supone un gran esfuerzo de tiempo y dinero.
Ya pasó algo parecido con las baterías de grafeno hace algunos años, que demostraron múltiples ventajas pero no se llegó a hacer una producción en masa por la falta de adaptación de las fábricas.
No obstante, parece que poco a poco las empresas están comenzando a realizar estos cambios y a mostrar su interés por incorporar estas baterías en su producción.
Las fábricas de baterías en China y Europa muestran su interés
Importantes empresas manufactureras ya han mostrado interés en introducir estas nuevas baterías en sus instalaciones productivas, por lo que el sulfuro de litio (Li-S) podría ser el sucesor del ion-litio (Li-On) actual.
Científicos de la Universidad de Monash han solicitado una patente para el proceso de diseño y fabricación de dicha batería de sulfuro de litio. Gracias a la patente de los científicos (PCT/AU 2019/051239), se utilizan los mismos materiales que las baterías de iones de litio actuales, empleando sulfuro de litio en el cátodo y aprovechando mejor el diseño interno de la batería.
En general, las nuevas baterías de sulfuro de litio pueden adaptarse mejor a las presiones de los componentes internos de la celda, que tiene que aumentar la vida útil y la capacidad.
La Universidad de Monash se ha asegurado de que sus baterías rindan al máximo cuando usan sulfuro de litio y pueden prolongar la vida útil cinco veces más que las baterías actuales. No proporcionan cifras específicas sobre la capacidad.
Las baterías de sulfuro de litio son una gran mejora con respecto a las baterías de iones de litio, especialmente porque no requieren materiales diferentes a las baterías actuales, ni requieren un mecanismo operativo muy diferente.
Veremos si la primera prueba a gran escala finalmente se consolida y comenzamos a ver este avance en los móviles con mejor batería del mercado, aumentando con creces sus cifras en cuanto a autonomía.
Esperamos que os haya sido de interés este artículo. Si tenéis cualquier duda, os animamos a dejarnos algún comentario, lo responderemos cuanto antes.
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