Un descubrimiento en un laboratorio canadiense podría ayudar a extender la vida útil de las baterías de computadoras portátiles, teléfonos y automóviles eléctricos.
Según científicos de la Universidad de Dalhousie en Halifax, la cinta adhesiva común en las baterías puede ser la razón por la que muchos dispositivos pierden parte de su energía mientras están apagados o no se usan, lo que es un fenómeno conocido como autodescarga.
«En nuestro laboratorio hacemos muchos experimentos muy complejos para mejorar las baterías, pero esta vez descubrimos algo muy simple», explicó en un comunicado de prensa Michael Metzger, profesor asistente en el departamento de física y ciencia atmosférica de la Universidad de Dalhousie.
La solución también es simple, manifestó Metzger: «reemplace la cinta plástica de tereftalato de polietileno, o PET, que se usa comúnmente dentro de las baterías con algo más duradero y estable».
Metzger y su equipo han estado tratando de entender por qué las celdas de las baterías de iones de litio en los dispositivos inactivos tienden a perder parte de su energía y se autodescargan, algo que ha frustrado durante mucho tiempo tanto a los consumidores como a los fabricantes.
Los electrodos que alimentan las baterías están separados por una solución electrolítica que suele ser una forma de litio. Después de exponer varias celdas de batería a diferentes temperaturas, los investigadores se sorprendieron al ver que la solución de electrolito se había vuelto de color rojo brillante cuando normalmente debería ser transparente, algo que nunca habían visto. El descubrimiento fue hecho por Adamson y otros dos estudiantes.
El análisis químico de la solución de electrolito rojo reveló que a temperaturas más altas, se había creado una nueva molécula dentro de la batería a través de la descomposición de la cinta adhesiva PET común, que a menudo se usa para unir los componentes dentro de las baterías.
Fuerte y liviano, el PET también se usa con frecuencia para empaques de plástico, botellas de bebidas, fibras de ropa y más.
Los investigadores se dieron cuenta de que la molécula roja, el tereftalato de dimetilo, actuaba como un transbordador redox, lo que significa que puede transportar electrones entre los electrodos positivo y negativo de una batería, creando una autodescarga y agotando la energía incluso cuando la batería no está en uso. Idealmente, el transporte de electrones dentro de una batería solo debería ocurrir cuando un dispositivo está encendido.
Los hallazgos se describen en un par de estudios publicados el 20 y el 23 de enero en la revista revisada por pares Journal of The Electrochemical Society. Los investigadores ahora están probando sustitutos de cinta PET.
Según los investigadores, su trabajo ha atraído el interés de «algunas de las compañías de hardware informático y fabricantes de vehículos eléctricos más grandes del mundo», que están ansiosos por reducir la autodescarga y mejorar el rendimiento de la batería.
En el comunicado, Metzger señaló: «Uno de los ingenieros dijo: ‘Escuché que descubrieron que algo anda mal con la cinta PET’. Entonces, le expliqué que está causando esta autodescarga y le pregunté: ‘¿Qué estás usando en tus células?’ Él dijo, ‘cinta PET'».
