La mayoría de nuestros dispositivos electrónicos, estos que duran poco más de un día, están hechos de iones de litio. Su desarrollo es una maravilla tecnológica, pero ahora que son comunes nos centramos más en lo negativo que en lo positivo. Y obviamente, su poca capacidad de carga lo hace poco atractivo. Ahora, ¿y si se pudieran cargar una vez a la semana?
Ese sueño está más cerca de la realidad de lo que crees, gracias a que un grupo de investigadores ha ido experimentando con el fluoruro, que puede acumular mucha más carga, según informa la revista Science.
Investigaciones anteriores se las han visto y deseado con el fluoruro por varias razones. En la década de los 70, se desarrollaron baterías de fluoruro de estado sólido, pero requerían temperaturas tan altas que no se podían utilizar en dispositivos cotidianos. Aún así, la promesa fue lo suficientemente emocionante para que los científicos siguieran investigándolos.
«Las baterías de fluoruro pueden tener una mayor densidad de energía, lo que significa que pueden durar más, hasta ocho veces más que las baterías convencionales», afirma el coautor, Robert Grubbs, químico de Caltech y ganador del Premio Nobel de Química en 2005. «Pero puede ser difícil trabajar con él, porque es corrosivo y reactivo».
Las baterías funcionan al mover un cierto número de átomos cargados en una dirección particular, acumulando energía y luego liberándola a medida que esas cargas se mueven entre los electrodos en una solución líquida conocida como electrolito. Los iones de litio son positivos, y conocidos como cationes, los iones de fluoruro son negativos, y conocidos como aniones.
La autora principal del estudio, Victoria Davis, que ahora estudia en la Universidad de Carolina del Norte, pudo encontrar un buen disolvente para usarlo con fluoruro. Este electrolito se le conoce como bis éter, o BTFE y ha logrado mantener estables los iones de fluoruro, lo que lleva a este nuevo avance.
«Para que una batería dure mucho más tiempo, necesita mover una mayor cantidad de cargas», afirma otro coautor, Simon Jones, del Laboratorio de Propulsión a Chorro. «Mover múltiples cationes metálicos cargados es difícil, pero se puede lograr un resultado similar moviendo varios aniones cargados individualmente, que viajan con facilidad comparativa. Los desafíos con este esquema son hacer que el sistema funcione a voltajes utilizables. En este nuevo estudio, demostramos que los aniones son realmente dignos de atención en la ciencia de las baterías, ya que demostramos que el fluoruro puede funcionar a voltajes suficientemente altos».
El equipo también ha empleado simulaciones para ajustar el electrolito y mejorar el rendimiento y la estabilidad. Todavía es pronto, pero las baterías de fluoruro pronto podrían llegar a nuestras vidas.
