Rodrigo Díaz M.
Un descubrimiento en un laboratorio canadiense podría ayudar a prolongar la vida útil de las baterías de portátiles, teléfonos y automóviles eléctricos.
Según científicos de la Universidad Dalhousie de Halifax, la cinta adhesiva común en las baterías puede ser la causa de que muchos aparatos pierdan parte de su energía cuando están apagados o sin usar, fenómeno conocido como autodescarga.
“En nuestro laboratorio hacemos muchos experimentos muy complejos para mejorar las baterías, pero esta vez hemos descubierto algo pequeño pero importante”, explica en un comunicado de prensa Michael Metzger, profesor adjunto del departamento de física y ciencias atmosféricas de la Universidad Dalhousie.
“En las pilas comerciales hay una cinta adhesiva que mantiene unidos los electrodos y se produce una descomposición química de esta cinta, que crea una molécula que provoca la autodescarga”.
La solución también es sencilla, según Metzger: sustituir la cinta de plástico de tereftalato de polietileno, o PET, que se utiliza habitualmente en el interior de las pilas por algo más duradero y estable.
“Es un descubrimiento comercialmente relevante”, afirma Metzger. “Es algo pequeño, pero sin duda puede ayudar a mejorar el rendimiento de las celdas de las pilas”.
Metzger y su equipo han estado intentando comprender por qué las baterías de iones de litio de los dispositivos inactivos tienden a perder parte de su energía y a autodescargarse, algo que ha frustrado durante mucho tiempo tanto a consumidores como a fabricantes.
“Todos los fabricantes de pilas de iones de litio del mundo quieren que la autodescarga sea la menor posible”, explicó Metzger. “En todas las baterías hay una pequeña tasa de autodescarga que las agota lentamente. Esto es muy incómodo para los usuarios y un gran quebradero de cabeza para la industria”.
Los electrodos que alimentan las pilas están separados por una solución electrolítica que suele ser una forma de litio. Tras exponer varias pilas a distintas temperaturas, los investigadores se sorprendieron al ver que la solución electrolítica se había vuelto de color rojo brillante cuando normalmente debería ser transparente, algo que nunca habían encontrado.
El análisis químico de la solución electrolítica roja reveló que, a temperaturas más altas, se había creado una nueva molécula en el interior de la pila mediante la descomposición de la cinta adhesiva de PET común, que suele utilizarse para mantener unidos los componentes dentro de las pilas. El PET, resistente y ligero, también se utiliza con frecuencia para envases de plástico, botellas de bebidas, fibras de ropa y otros materiales.
Los investigadores se dieron cuenta de que la molécula roja, el tereftalato de dimetilo, actuaba como conductor redox, lo que significa que puede transportar electrones entre los electrodos positivo y negativo de una pila, provocando su autodescarga y agotando la energía incluso cuando la pila no está en uso. Lo ideal sería que el intercambio de electrones dentro de una batería sólo se produjera cuando el dispositivo está encendido.
Los resultados se describen en un par de estudios publicados en la revista Journal of The Electrochemical Society. Los investigadores están probando ahora sustitutos de la cinta de PET.
Según los investigadores, su trabajo ha despertado el interés de “algunas de las mayores empresas de hardware informático y fabricantes de vehículos eléctricos del mundo”, deseosas de reducir la autodescarga y mejorar el rendimiento de las baterías. “Hemos visitado a algunas de estas empresas y están planeando implementar polímeros más estables en sus celdas de batería”, dijo Metzger.
