- Las baterías de coche eléctrico con sulfuro de circonio soportan más de 1.000 ciclos de carga.
- Esta tecnología mitiga la pérdida de capacidad de las baterías de coche eléctrico.
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El componente catódico NMC811 se encuentra actualmente en el centro de las investigaciones del sector automotor por su densidad energética y sus competitivos costes. Así lo demuestra una investigación de la Universidad de Arkansas, Estados Unidos. En este estudio se aplicó una película protectora a nanoescala sobre este material. La meta era neutralizar la emisión de gas que destruye la celda desde su interior por el uso continuado.
Esta investigación es muy relevante para el sector de la Movilidad Eléctrica. En España, durante el ejercicio 2025 se comercializaron 1.148.650 turismos en el país, acumulando los modelos eléctricos puros 101.427 unidades vendidas. Los híbridos enchufables sumaron 124.189 operaciones, consolidando una cuota del 19,6% para el conjunto de vehículos con batería eléctrica.
Solución al deterioro de las baterías de coche eléctrico
El desprendimiento de oxígeno molecular deteriora los componentes internos de los acumuladores de energía convencionales. El gas resultante entra en contacto directo con los fluidos conductores, propiciando reacciones adversas e inflamables. Dichos subproductos químicos merman la eficiencia energética de las baterías de coche eléctrico y comprometen la integridad de los ocupantes del habitáculo.
El temor al desabastecimiento eléctrico en trayectos largos frena a múltiples compradores de vehículos nuevos. El mercado de vehículos usados absorbió 2,2 millones de transferencias por motivos estrictamente económicos. Y es que, pese a que las autonomías medias actuales alcanzan los 600 kilómetros, la degradación de los componentes sigue preocupando.
Frente a este obstáculo, la ciencia busca alternativas viables comerciales. El oxígeno, al reaccionar con los electrolitos de la batería, puede generar gases y otros subproductos que degraden su rendimiento, un principio físico que este proyecto americano logra neutralizar de forma definitiva mediante un aislamiento atómico eficiente.
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Sulfuro de circonio para estabilizar las celdas
El proceso técnico de los investigadores de la Universidad de Arkansas emplea la deposición de capas atómicas para fijar una película protectora. El espesor de este aislamiento molecular se limita a dos nanómetros sobre la superficie del cátodo. Al iniciarse la transferencia eléctrica, la sustancia absorbe las moléculas gaseosas liberadas por el compuesto de litio.
Dicha interacción química convierte la película original en una estructura de sulfato de circonio. El nuevo compuesto resultante actúa como un retenedor activo dentro del sistema estanco de la celda. De este modo se previene la oxidación del fluido conductor y la aparición de residuos corrosivos.
La transformación molecular crea una barrera física estable entre las partes críticas del dispositivo. Esta zona de contacto minimiza las fracturas estructurales internas de la aleación metálica.
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Multiplicación de ciclos en baterías de coche eléctrico
Los ensayos de laboratorio arrojaron diferencias numéricas notables entre las muestras controladas. Las celdas desnudas sufren una caída severa de prestaciones al alcanzar los 200 ciclos. El uso del recubrimiento estiró la vida útil por encima de las 1.000 repeticiones completas.
Los prototipos mantuvieron un 60% de su retención energética tras 1.300 procesos de carga. El laboratorio testó compuestos alternativos como sulfuro de litio, aluminio, zinc y cobre. La investigación da continuidad a líneas previas orientadas a la protección química de acumuladores.
Xiangbo Henry Meng, profesor asociado del departamento de ingeniería mecánica de la Universidad de Arkansas, lideró este ensayo científico. El especialista catalogó estas aportaciones como “capas protectoras robustas, limpias y antioxidantes en los cátodos de las baterías”. Una alternativa para optimizar la tecnología de iones de litio.
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