De las actuales baterías de litio pasaremos en breve a una tecnología basada en litio y azufre, que llegarán hasta 350 Wh/kg y posteriormente, puede que a partir de 2020, la tecnología evolucionará a las primeras pilas de litio-aire, que se moverán entre 500 y 1.000 Wh/kg. Esto traducido en kilometraje sería de unos 500 km. Son las conclusiones de un análisis del principal fabricante europeo de baterías de litio, Axeon.
Las actuales baterías de litio son excesivamente caras y tienen una autonomía reducida: duran una media de 150 km y cuestan alrededor de 500 euros por kWh de capacidad. Valga como ejemplo que un coche medio puede llevar una batería de 24 kWh, con lo que estamos hablando de un coste de 12.000 euros sólo por la batería.
Actualmente, las baterías de litio-azufre, que otorgan casi el doble de autonomía que las de litio y son más baratas, están en fase de pruebas antes de ser comercializadas. Lo mismo ocurre con las de litio-aire (Li-O2) que están siendo probadas. La mejora del rendimiento de las sales de litio junto con los materiales que forman los electrodos son la clave para la reducción del coste y la mejora de la autonomía.
La mayoría de pilas para vehículos eléctricos llevan ánodos de carbón y cátodos metálicos, ya sean de litio, hierro u otros materiales. Lo más habitual ahora son lo cátodos de litio, manganeso y cobalto.
Litio-aire
El salto adelante que podría ser definitivo. Tienen una densidad energética o autonomía enorme, de 500 a 1.000 Wh/kg, pero también duran muy poco, porque empiezan a perder rendimiento con tan solo 80 ciclos de carga y descarga.
Las baterías de Li-O2 necesitan “respirar”, es decir, que entre y salga oxígeno de la pila para poder funcionar, lo que genera a su vez complicaciones adicionales. Para empezar implica una mayor complejidad técnica y de materiales, porque el ánodo debe ser poroso al aire pero impermeable para el agua y la suciedad.
Sin embargo el principal problema de este tipo de baterías es la alta degradación, ya que comienzan a perder capacidad en tan solo 80 ciclos de carga, ya que aparecen reacciones paralelas con el electrolito y porque el litio depositado en el ánodo puede alterar la horma de éste e incluso generar cristales metálicos. IBM asegura que trabaja con un electrolito especial que soluciona estos problemas y que a partir de 2015 se habrán alcanzado ya los 300 ciclos de vida, pasando ya en 2017 hasta los 1.500 ciclos, que se han fijado como valor mínimo objetivo antes de proceder a su comercialización.
