Hoy en día nuestros dispositivos electrónicos contienen baterías más duraderas y eficientes que las que existían hace unos años. Sin embargo, aún les queda mucho por mejorar.

En el caso de los móviles, seguimos necesitando llevar siempre encima una batería externa, por miedo a quedarnos sin carga cuando más la necesitemos. Además, este sentimiento se intensifica cuando el aparato tiene ya unos años. Y es que, aunque le demos el más correcto y cuidadoso de los usos, es una realidad que con el paso del tiempo van perdiendo su eficacia y lo que antes duraba hasta dos días termina sin aguantar ni uno. Por este motivo, muchos científicos estudian a fondo los mecanismos que llevan a que esto ocurra, con el fin de que este conocimiento exhaustivo permita desarrollar alternativas mejores en un periodo no demasiado largo de tiempo. Este es el caso de un equipo de investigadores de la Universidad de Tokio, liderado por el profesor Atsuo Yamada. En su caso, han encontrado un material que permite solucionar algunos de los errores que llevan a la pérdida de calidad de las baterías, permitiendo que se reparen a sí mismas y que, por lo tanto, su vida útil sea mucho más extensa.

Crédito: Atsuo Yamada, 2019

¿Por qué falla mi batería?

La mayoría de baterías que utilizamos hoy en día son las que utilizan iones de litio como electrolito, que facilita el viaje de los electrones entre el ánodo y el cátodo, dando lugar a la corriente eléctrica necesaria para el funcionamiento del dispositivo. También se utilizan a menudo algunas que sustituyen el litio por el sodio, pero el funcionamiento es prácticamente el mismo y sus inconvenientes tampoco difieren demasiado.

Estas desventajas de las baterías actuales son el acortamiento de la duración de la batería, así como su vida útil. Si mirásemos una de ellas por dentro, comprobaríamos que están compuestas por una serie de capas metálicas, que en un principio se encuentran perfectamente apiladas y completas. Sin embargo, a medida que se van cargando y descargando, las reacciones químicas que tienen lugar en su interior llevan a que se produzca en estas capas una serie de grietas y roturas, conocidas como fallas de apilamiento, que complican el viaje de los electrones. Como resultado, la batería dura cada vez menos y, además, llega un momento en que deja de funcionar. El motivo de que esto ocurra es que estos componentes se mantienen en su lugar a través de unos enlaces entre moléculas, llamados fuerzas de Van der Waals, conocidos por ser bastante débiles y fáciles de separar.

Por eso, el equipo de Yamada, cuyos resultados se publican hoy en Nature Communications, decidió buscar un material en el que se estableciese otro tipo de unión más fuerte. Y así fue como comprobaron que si la batería se fabricaba con Na2RuO3 se establecían enlaces mucho más fuertes que permitían, no solo que la carga durase más tiempo, sino también que las posibles grietas generadas por el uso se reparasen solas. Como resultado, se podrían obtener baterías mucho más estables y duraderas. De momento todo esto solo se encuentra en una fase experimental, pero de seguir demostrándose su eficacia podría significar un paso hacia esas baterías más eficientes, útiles tanto en el campo de la telefonía móvil como en otras muchas campos, desde los coches eléctricos hasta los marcapasos.

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