En el mercado electrónico se venden miles de tabletas, computadoras y teléfonos “inteligentes”. Sin embargo, las baterías que alimentan a esos aparatos aún no son tan “listas” como se quisiera.
Esa situación podría cambiar pronto pues científicos de la Universidad de Stanford, en California, crean una batería “inteligente” de iones de litio, capaz de avisar si se está recalentando o si incluso podría estallar.
Los resultados de la investigación se publicaron recientemente en la revista especializada Nature Communications .
“Nuestro objetivo es crear un sistema de alerta temprana que salve vidas y propiedades”, explicó Yi Cui, profesor asociado de Ciencias de los Materiales e Ingeniería en Stanford, uno de los responsables del estudio.
“El sistema es capaz de detectar los problemas que se producen durante el funcionamiento normal de una batería, pero no se aplica a las baterías dañadas en una colisión u otro accidente”, agregó.
¿Cómo funcionan? Las baterías de iones de litio están formadas por dos electrodos o conductores eléctricos, separados por un polímero ultrafino (fabricado con el mismo material de las botellas plásticas ).
“El material es poroso; así, los iones de litio pueden fluir entre ambos electrodos durante la carga y descarga de la batería”, señaló Denys Zhuo, uno de los científicos involucrados en el estudio.
Si ese polímero se daña, la batería podría producir un cortocircuito y encender la solución electrolítica inflamable que transporta los iones de litio de ida y vuelta .
La presencia de partículas de metal o polvo, la carga rápida o una temperatura demasiado baja pueden provocar circuitos en las baterías de iones de litio.
Para evitar esos episodios, los científicos de la Universidad de Stanford desarrollaron un revestimiento de cobre, que colocaron en uno de los extremos del polímero que divide los dos electrodos.
Según Yi Cui, la capa de cobre actúa como un sensor que permite medir la diferencia de voltaje. Cuando los residuos de litio crecen lo suficiente como para llegar a la capa de cobre, el voltaje cae a cero. Es decir, antes de que la batería falle, estos darían una advertencia de un potencial cortocircuito.
Los investigadores explicaron que es más probable que un episodio así ocurra durante la carga del aparato y no tanto durante su descarga (cuando está en uso).
“Es posible que aparezca un mensaje en el teléfono que le diga al usuario que la tensión se ha reducido a cero, por lo que la batería necesita ser reemplazada”, explicó el investigador Zhuo.
Los expertos también analizaron que el separador de cobre es bastante flexible y poroso, similar al separador de polímero convencional, por lo que no afecta el desempeño de la batería.
