Avances en baterías móviles: ¿cuándo llegará el sustituto del Ion Litio?

Avances en baterías móviles: ¿cuándo llegará el sustituto del Ion Litio?

La tecnología da grandes saltos cada pocos años. ¿Quién podría haber imaginado en 2006 que los teléfonos móviles cambiarían el mundo como lo han hecho? De aquello hace tan solo una década aunque, a medida que los smartphones fueron desarrollándose, pronto resultó patente que la tecnología de las baterías no avanzaba pareja al consumo demandado.

De las baterías químicas pasamos a las baterías de Ion Litio , y de estas a la carga inalámbrica y a la carga rápida. Gracias a la densidad energética y otros avances, las baterías prestan ahora un servicio que hace un par de años la mayoría de los usuarios no podíamos imaginar. Sin embargo, la guerra diaria que damos a nuestros terminales hace que esta dure “poco”. Estas son las tecnologías implicadas en la duración de las baterías que ayudarán a dar el siguiente salto.

Un aumento de la densidad energética de las baterías

Las baterías de los terminales móviles (smartphones, tablets, portátiles…) llevan años empujando los límites de la tecnología Ion-Litio hacia una recarga a mayor velocidad y una densidad energética elevada, como la que muestra el ZenFone 4 Max con 5.000 mAh. Frente a otros métodos de almacenar energía para su posterior consumo como pueden ser la combustión (gasolina, diésel, biodiésel, etanol, GNL, gas de síntesis…) o las baterías químicas (plomo-ácido, níquel-hierro…), la batería de Ion-Litio tiene una densidad energética reducida.

Es decir, la capacidad de trabajo en vatios-hora con respecto al volumen que ocupan y a su peso, sigue siendo algo baja. Por contra, ofrecen características que las han puesto a la vanguardia del I+D: son mucho más seguras , su impacto sobre el medio ambiente tanto en fabricación como en carga es mínimo (comparadas con otros tipos), son relativamente asequibles y tienen un gran potencial de mejora, entre otros.

Este potencial de mejora es el motivo por el que la movilidad eléctrica está invirtiendo en ellas: con el mismo volumen y casi el mismo peso, con el paso de los años los vehículos han ido multiplicando su autonomía en kWh.

En la actualidad hemos sido capaces de duplicar la energía absoluta que llevábamos hace unos años en el bolsillo. Sumado a la eficiencia de los terminales, hemos conseguido que los móviles aguanten nuestro día a día al completo. Pero también nos ha vuelto más exigentes: esperamos más de ellos.

Ya podemos usar nuestro teléfono móvil como powerbank para otro dispositivo

Hoy día el mercado empieza a demandar objetos con batería (como los móviles) que permitan trasvasar parte de su energía a otros objetos. Algo así como las tecnologías P2G y V2G de los vehículos eléctricos. En otras palabras, smartphones que sirvan como powerbank de otros dispositivos, como el Zenfone 4 Max de Asus. Con una batería de 5.000 mAh , permite conectar otro teléfono móvil para cargarlo a través de un cable OTG (incluido).

Es la llamada carga inversa, y pretende cambiar el modo en que nos relacionamos con la tecnología. Dentro de unos años podremos salir de casa sin preocuparnos de si tenemos mucha o poca energía, ya que cualquiera de nuestros conocidos o amigos podrán “prestarnos” un poco. También podemos cargar el smartwatch e incluso el portátil si este admite carga en contínua.

La carga rápida depende de una buena una combinación de software y hardware

La mecánica tras la carga rápida es sencilla: que nuestro teléfono móvil tarde menos tiempo en conseguir una carga completa, cargando a una velocidad mayor a la que estábamos acostumbrados o a la habitual. La carga de un terminal depende de la potencia (amperios x voltios) que es capaz de absorber la batería.

La carga rápida permite cada vez amperajes y voltajes más elevados

Una batería que como máximo pueda almacenar 5W (5 julio por segundo o 1A a un voltaje de 5V, la media del mercado) no sabrá qué hacer si trabajamos con 5V/2A. Con respecto al Zenfone 4 Max antes mencionado, este es el voltaje e intensidad en continua (los dispositivos móviles cargan siempre en continua) que puede recargar la batería. Como consecuencia, 15 minutos de carga dan lugar a tres horas de llamadas , un hito importante.

La tecnología de carga rápida depende no solo del hardware, de una batería que aguante una gran capacidad en miliamperios-hora o una elevada capacidad de carga en vatios; sino de su integración con el software. Por ejemplo, en la protección de temperatura elevada, la protección contra sobrevoltajes en la entrada y la salida, la protección OTG…

De ahí que sea necesario, junto al desarrollo de las baterías, el desarrollo de una programación en paralelo con la que ser capaces de alargar su vida útil. Para el Zenfone 4 Max, la tecnología ASUS PowerMaster™ incluye 12 tipos de protección capaces de duplicar la vida útil de la batería.

La tecnología que sustituirá al Ion-Litio

Tiene apenas unos años de desarrollo formal orientado al gran público y a la comercialización pero es una tecnología a punto de extinguirse. Al Ion-Litio “clásico” le quedan un par de años más hasta que sea sustituido de forma relativamente masiva en teléfonos móviles, tablets, portátiles, vehículos eléctricos como bicicletas o coches, y grandes baterías que almacenan energía durante largos periodos de tiempo.

En el texto Alternative strategy for a safe rechargeable battery (estrategia alternativa para una batería recargable y segura), liderado por la portuguesa Maria Helena Braga , acompañada de John Goodenough (inventor de la batería de Ion-Litio), se dan las pinceladas de lo que podría ser el futuro de la energía.

Al Ion-Litio (tal y como lo conocemos) le quedan unos años

La nueva batería planteada por Braga parte también de un cátodo en forma de cristal electrolítico de Li+ o Na+, cubierto por un ánodo de estos mismos materiales en forma no ionizada; con las particularidades de ser sólida y recargable más allá de la tecnología actual.

Esto se parece mucho a la batería de Ion-Litio conocida, pero la propuesta de este equipo busca generar una capacidad extra de carga mediante una doble capa eléctrica entre electrodo y electrolito. El resultado es una batería segura, de bajo coste (muy importante para que pueda entrar en el mercado), de una gran elevada densidad energética y con más ciclos de carga y descarga que las baterías actuales.

Como hemos comentado al principio, cada pocos años la tecnología cambia y da un gran paso adelante, alcanzando hitos significativos y aumentando las posibilidades a nivel de usuario. Hoy, teléfonos como el ZenFone 4 Max han conseguido un sistema de batería hacia el que durante unos años tenderán el resto de dispositivos. No será el futuro a largo plazo, pero es el futuro presente.

Fuente: https://www.xataka.com/tecnologiazen/avances-en-baterias-moviles-cuando-llegara-el-sustituto-del-ion-litio?utm_source=Destacado&utm_medium=ESPACIO&utm_campaign=ASUS

 

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