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Para lograr baterías mejores y duraderas para vehículos eléctricos, los investigadores de la UE están desarrollando tecnología que permite a las baterías detectar rápidamente daños y repararse.
Las baterías son uno de los mayores baches de velocidad en el camino hacia la adopción de vehículos eléctricos masivos (EV). Pero, ¿qué pasaría si no solo pudieran durar más, sino también repararse? Esa es la visión que impulsa investigadores como Johannes Ziegler y Liu Sufu, que están trabajando para hacer que esto sea una realidad.
Las ventas de EV en Europa están aumentando, un 20% en febrero en febrero en comparación con el mismo mes en 2024. Los EV son esenciales para electrificar nuestro transporte y reducir las emisiones de carbono que eliminan el planeta, pero su viaje no está exento de desafíos.
La mayoría de los vehículos eléctricos dependen de las baterías de iones de litio, similares a las de nuestros teléfonos, pero mucho más grandes y más complejas. Una batería EV contiene decenas de kilogramos de valiosos metales (litio, níquel y cobre) y debe durar más de una década, igualando la vida útil esperada de un EV.
Para abordar este desafío, un equipo de investigadores se ha reunido bajo una iniciativa financiada por la UE llamada Phoenix, con el objetivo de desarrollar baterías que puedan sanarse. Su objetivo es extender la duración de la batería, hacerlos más seguros y reducir la necesidad de nuevos metales de batería.
“La idea es aumentar la vida útil de la batería y reducir su huella de carbono porque la misma batería puede repararse para que se necesiten menos recursos en general”, dijo Ziegler, científico de materiales del Instituto Fraunhofer para la Investigación de Silicato ISC en Alemania.
En 2023, la UE identificó 34 materiales como críticos, incluidos metales de batería como litio, níquel, cobre y cobalto.
El Proyecto Phoenix lleva el nombre del pájaro mítico que se eleva de sus propias cenizas, un símbolo adecuado para el renacimiento y la renovación que los investigadores esperan lograr en tecnología de baterías.
Y las apuestas son altas. La legislación de la UE requiere Todos los autos nuevos y furgonetas se vendieron desde 2035 en adelante para generar cero emisiones. El objetivo es reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero del sector del transporte.
Para que eso suceda, los autos eléctricos necesitarán mejores baterías.
Sentido y desencadenante
Cualquiera que posee un teléfono inteligente conoce la frustración con las baterías: después de unos años, sus caídas de vida. El mismo problema afecta a los EV, solo a mayor escala.
Esto sucede porque las partes de la batería se degradan a medida que se carga y descarga repetidamente con el tiempo.
Los científicos de Bélgica, Alemania, Italia, España y Suiza están colaborando para diseñar sensores que detectan cambios dentro de una batería de iones de litio a medida que envejece, y desencadenan la autocuración de la batería cuando es necesario.
El objetivo es duplicar la vida de las baterías y, por extensión, la vida de los EV.
Hoy, los sistemas de gestión de la batería (BMS), el cerebro de una batería, monitorean el voltaje y la temperatura de una batería para garantizar que no se sobrecaliente y cause problemas de seguridad.
“Actualmente, lo que se detecta es muy limitado en la temperatura general, el voltaje y la corriente. Además de proporcionar una estimación de la disponibilidad de energía restante, garantiza la seguridad”, dijo Yves Stauffer, un ingeniero del Centro Suizo de Electrónica y Microtecnología (CSEM), un centro de innovación que desarrolla tecnologías disruptivas. Stauffer lidera la investigación de BMS.
El equipo de Phoenix tiene como objetivo ir más allá introduciendo sensores y desencadenantes avanzados. Algunos de ellos detectarán cuándo se expande la batería, otros generarán un mapa de calor y otros observarán gases peligrosos como hidrógeno o monóxido de carbono.
Todos estos sensores proporcionarán un sistema de alerta temprana para la salud de la batería.
Cuando el cerebro de la batería decide la reparación, se activa la curación. Esto podría significar apretar la batería en forma, por ejemplo, o aplicar el calor dirigido para desencadenar mecanismos de auto reparación en el interior.
“La idea es que, bajo el tratamiento térmico, una unión química única se recuperará”, dijo Sufu, un químico de la batería de CSEM que también trabaja en Phoenix.
Otro enfoque de autocuración utiliza campos magnéticos para romper las dendritas, ramificando estructuras metálicas que se forman en los electrodos de la batería durante la carga y pueden causar cortocircuitos y fallas.
El tamaño importa
Los investigadores de Phoenix también tienen como objetivo aumentar el rango de EV y reducir el tamaño de las baterías.
“Estamos tratando de desarrollar baterías de próxima generación con mayor densidad de energía”, dijo Sufu. Eso significa que un EV requeriría una batería más pequeña, lo que la haría más ligera y permitiría que conduzca más con una sola carga.
Una estrategia es reemplazar el grafito, el material utilizado en lápices, con silicio, que se encuentra en algún lugar entre metales y no metales.
Esto no se adopta ampliamente en las baterías comerciales actuales, en parte porque el silicio es menos estable y su volumen puede expandirse hasta el 300% durante la carga y el alta, dijo Sufu. Con el silicio en el interior, una batería tendría que poder sobrevivir a estos cambios drásticos o repararse.
En marzo de 2025, se desarrolló y se envió un nuevo lote de prototipos y desencadenantes de sensores para probar para probar en celdas de la bolsa de batería: baterías flexibles, livianas y planas de iones de litio.
Sin embargo, si bien cargar una batería con sensores es excelente para proporcionar información sobre su estado de salud, también se suma al costo. Por lo tanto, el equipo se centra en identificar qué tecnologías ofrecen suficientes beneficios para justificar el costo de los EV.
Cualquiera que sea el enfoque que prevalezca, permitirá que los futuros EV duren más y que conducen más, con baterías más seguras, más compactas y menos intensivas en recursos.
Extender la duración de la batería también reducirá la huella de carbono de los vehículos eléctricos, ofreciendo un beneficio mutuo tanto para los consumidores como para el medio ambiente.
“Es emocionante prolongar la vida de las baterías y trabajar en los vehículos eléctricos”, dijo Ziegler. “Se trata de unir las partes”.
Proporcionado por Horizon: The UE Research & Innovation Magazine
Cita: las baterías de auto-recuperación prometen una vida y alcance más larga para automóviles eléctricos (2025, 21 de julio) Recuperado el 21 de julio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-07-batteries-longer-life-range-electric.html
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