IBM trabaja en una nueva batería sin compuestos nocivos

El sector automovilístico está sufriendo un boom con el desarrollo de sistemas de propulsión de motores que tienen menor impacto en el medioambiente. El sistema eléctrico es el más utilizado en los nuevos vehículos, pero todavía tiene un problema: la contaminación de sus baterías. Por ello, desde IBM han comenzado a trabajar en una batería que permite eliminar los metales pesados.

Y es que los coches eléctricos desempeñan un papel importante, ya que reducen las emisiones de gases de efecto invernadero, pero no son la panacea debido a que, a día de hoy, la mayoría de los vehículos eléctricos funcionan con baterías de iones de litio hechas con metales pesados como el cobalto.

Sustituir estas baterías por otras más sostenibles es el reto que ha asumido el laboratorio de innovación de IBM y, el pasado 18 de diciembre de 2019, presentaba lo que podría ser una buena solución: una nueva batería que sustituiría los metales pesados como el níquel o el cobalto por materiales que se pueden extraer del agua de mar y que, según IBM, sienta las bases para técnicas de abastecimiento menos invasivas que los métodos actuales de extracción de materiales.

Esta aportación podría ayudar a acelerar la transición hacia la energía renovable con una solución de próxima generación que incluye tanto a vehículos eléctricos como a baterías estacionarias, que impulsaría más si cabe el uso de este tipo de vehículos que ya tienen la obligación de incorporar sistemas de aviso acústico.

IBM se muestra aún muy reservado con el proyecto, pero sí se sabe que trabaja con tres materiales patentados nuevos y diferentes, que nunca antes se habían registrado combinados en una batería. Y que incluyen un material de cátodo libre de cobalto y níquel y un electrolito líquido.

La combinación única puede suprimir las dendritas de metal de litio durante la carga. Las dendritas son cavidades internas que evidencian el deterioro de la batería tras varios ciclos de carga y descarga. Así, los ánodos de litio pueden llegar a resultar problemáticos debido al crecimiento de dendritas después de muchos de estos ciclos, lo que puede provocar cortocircuitos. Pero según el laboratorio de IBM han conseguido acotar este problema mejorando incluso la tecnología de las baterías de iones de litio, lo que reduce las posibilidades de que la batería se incendie.

Los beneficios específicos de esta batería y que ayudarían a lograr un vehículo eléctrico más sostenible serían, según IBM:

1. Menor coste: los materiales de cátodo activo tienden a costar menos porque están libres de cobalto, níquel y otros metales pesados. Por lo general, estos materiales requieren una gran cantidad de recursos y también han generado preocupaciones sobre su sostenibilidad.

2. Carga más rápida: se requieren menos de cinco minutos para alcanzar un estado de carga (SOC) del 80 por ciento, sin comprometer la capacidad de descarga específica.

3. Alta densidad de potencia: más de 10,000 W / L. (superior al nivel de potencia que puede alcanzar la tecnología de batería de iones de litio).

4. Alta densidad de energía: más de 800 Wh / L. (comparable a la batería de iones de litio de última generación).

5. Excelente eficiencia energética: más del 90 por ciento (calculado a partir de la relación de la energía para descargar la batería sobre la energía para cargar la batería).

6. Baja inflamabilidad de los electrolitos. La batería también es menos inflamable y, por tanto, se podría usar en aviones, coches, camiones eléctricos y redes de energía inteligentes.

Además de las preocupaciones ambientales, también están en juego los problemas de derechos humanos. Sobre este asunto, IBM se ha pronunciado y ha dejado claro que “muchos materiales de batería, incluidos los metales pesados como el níquel y el cobalto, plantean enormes riesgos ambientales y humanitarios. El cobalto en particular, que está ampliamente disponible en África central, ha sido criticado por prácticas de extracción descuidadas y de explotación”.

También ha trascendido que, como socio en este proyecto, tiene al laboratorio de I+D de Mercedes-Benz Norteamérica y surge la duda de si esta firma tendrá algún tipo de ventaja en el uso de la nueva tecnología. Young-hye Na, gerente de innovación de materiales para la división de baterías de IBM Research, dice que esta asociación, así como con la compañía química japonesa Central Glass, proveedora de electrolitos de batería y con el fabricante de baterías de Silicon Valley, Sidus, servirá para refinar el electrolito y el arranque de la batería y que se utilizará la Inteligencia Artificial para mejorar aún más el rendimiento.

Si bien la batería de IBM aún se encuentra en la fase de prueba, la compañía tiene mucha fe en su desarrollo ya que, se convertiría, en la más ecológica del mercado. Otra alternativa a los vehículos híbridos enchufables que están ganando terreno por sus cero emisiones y que este año son muchas ya las firmas que están presentando sus nuevos modelos.