China encuentra una solución para superar la debilidad de las baterías de litio

Dron en pruebas. Foto: Instituto de Física Química de Dalian

Según Science Direct, el rápido desarrollo de la globalización ha incrementado significativamente la demanda de energía, impulsando así la búsqueda de nuevas fuentes de energía. Las baterías de litio son los dispositivos de almacenamiento de energía preferidos hoy en día, presentes en numerosas industrias, desde drones hasta vehículos eléctricos...

A pesar de su gran potencial, las baterías de litio presentan una seria debilidad a bajas temperaturas. Al operar en entornos de baja temperatura, sus parámetros de rendimiento, como la capacidad, la potencia de salida y la vida útil, se reducen significativamente.

Los estudios demuestran que la capacidad de las baterías puede reducirse hasta un 12 % en entornos con temperaturas inferiores a -40 °C. Cabe destacar que es probable que el 38 % del territorio chino experimente temperaturas inferiores a -20 °C durante el año, lo que plantea numerosos desafíos para las baterías de litio.

El 16 de marzo, el Science and Technology Daily informó que un equipo de investigadores del Instituto de Física Química de Dalian dirigido por Chen Zhongwei probó baterías de litio en drones que volaban a temperaturas extremadamente bajas en la ciudad de Mohe, provincia de Heilongjiang, noreste de China.

El dron probado funcionó de forma fiable a temperaturas extremadamente bajas, lo que abre un nuevo potencial para operaciones aéreas extremas. Al mantener un rendimiento estable a -36 °C, la batería garantiza un suministro de energía ininterrumpido. Esto lo convierte en una solución prometedora para aplicaciones críticas como la exploración polar, la patrulla fronteriza, la ayuda en caso de desastre y la logística.

Durante el vuelo de prueba, el dron se mantuvo estable y cumplió con las expectativas de resistencia a pesar del frío. El dron superó con éxito una serie de criterios, como el despegue rápido, el vuelo estacionario a gran altitud y la navegación de rutas complejas. Además, la batería mantuvo una capacidad estable, sin caídas ni pérdidas de potencia inesperadas en condiciones de frío extremo.

Para superar la degradación de las baterías de litio en condiciones de frío extremo, el equipo de investigación del Instituto de Física Química de Dalian mejoró el dispositivo optimizando la fórmula del electrolito y modificando el material del ánodo, ampliando significativamente el rango de temperatura de funcionamiento de la batería. Como resultado, la nueva batería puede proporcionar energía continua en un rango de temperatura de -40 °C a 50 °C.

Además, los investigadores mejoraron la autonomía de la batería en climas fríos mediante la gestión térmica adaptativa y un diseño de impedancia de baja temperatura. Como resultado, la pérdida de durabilidad de la batería a -40 °C es inferior al 10 %, significativamente mejor que el promedio actual del 30-50 %. Esto significa que la nueva batería podría ayudar a los drones a completar misiones en zonas frías y de gran altitud sin necesidad de recargas frecuentes.

El Sr. Chen Zhongwei agregó que el equipo de investigación continuará mejorando el rendimiento de la batería y ampliando la aplicación de este dispositivo en entornos hostiles.