2 de diciembre de 2017

Las baterías de grafeno se acercan al presente y traerán grandes cambios

Batería

La innovación, los inventos, están a la orden del día en tecnología. Que si una nueva mejora en las pantallas, que si una nueva forma de montar los móviles… ¿Y las baterías? Una nueva forma de crearlas prescinde del litio a favor del grafeno. De esta manera todo parece mejorar sobre el litio.

Las baterías al fin y al cabo son de los componentes más importantes de la tecnología moderna que usamos a diario. Ya no solo en móviles, wearables o incluso coches. También en campos como la seguridad ante apagones o el almacenamiento de energía renovable.

¿Pero cuánto tiempo llevábamos con esto del grafeno?

Baterías de grafeno prometidas

Cuando se descubrió el grafeno, algo tan simple como una lámina de carbono de un solo átomo de grosor, salía en todas partes. El grafeno parecía que iba a cambiar el mundo y también nos prometía mejoras en las baterías. ¿Y donde están esas mejoras? A ver, que yo las vea.

Año 2013, nosotros os contábamos lo que podrían conseguir las baterías de grafeno. Estas baterías se cargarían más rápidamente y conseguiríamos una mayor duración gracias a su capacidad. Desde entonces hemos visto mejoras de capacidad en las baterías de lítio. También móviles que quitaban algunas cosas (*ejem* Jack *ejem*) para poner baterías más grandes. En carga rápida han aparecido tecnologías como Qualcomm QuickCharge para mejorar los tiempos.

Saltamos a 2015 con el grafeno ya más olvidado. Más allá de los iones de litio (Li-on) empezamos a vigilar otros compuestos basados en litio y magnesio. Se continúa buscando lo mismo: más rapidez de carga, menos degradación con el tiempo y más capacidad. Pero mirábamos al futuro en busca de esas soluciones milagrosas.

Más reciente todavía, 2016. Huawei presentaba en colaboración con el Watt Laboratory de Japón la aplicación de grafeno a las baterías de litio. Así conseguían que aguantaran una temperatura mayor y durante más tiempo. Pero no eran baterías de grafeno, hablábamos de una batería de litio mejorada con grafeno.

Samsung avanza en las baterías con las "bolas de grafeno"

Samsung más cerca de las baterías de grafeno

La noticia de la semana respecto a las baterías. Samsung ha conseguido una forma de crear baterías de grafeno utilizando "bolas de grafeno" o "Graphene Balls". Hablamos de baterías que buscan sustituir a las de litio por completo, no como añadido a éstas para mejorarlas. Recordemos que estas se empezaron a comercializar en 1991.

El Instituto Avanzado de Tecnología de Samsung (SAIT) junto a Samsung SDI (la parte de Samsung que fabrica baterías) y un equipo de la Universidad Tecnológica de Seúl son quienes han conseguido el logro. Han formado con el grafeno, una fina capa de carbono, pequeñas formas en 3D parecidas en forma a unas enanas palomitas. Estas "bolas" serían las que se utilizarían en las nuevas baterías de grafeno como ánodo y cátodo en vez del litio.

No es sorprendente ver a Samsung avanzar en el campo del grafeno. Como gran fabricante electrónico persigue conseguir mayor autonomía para sus productos. Samsung SDI es de los líderes mundiales en fabricación de baterías y en 2014 ya tenían un método para producir grafeno a gran escala.

¿En que mejoran las baterías de grafeno? Estas baterías desarrolladas por Samsung logran trabajar en temperaturas más altas (60ºC), pueden cargarse 5 veces más rápido y tener un 45% más de capacidad. Junto a ello también mejora la degradación, conservando mayor capacidad con el paso del tiempo. Vamos a repasar que significan estas mejoras.

Cómo estas baterías de grafeno cambiarían la tecnología

Baterías por todas partes

Las baterías están en todas partes hoy en día por lo que una mejora en ellas repercute en multitud de cosas. Ya sea una mejora dado el uso de baterías de grafeno o por una mejora en las de litio, todo cambia.

Móviles con mayor duración, mayores prestaciones, más baratos…

El uso de batería en teléfonos móviles quizá sea lo que más notemos. Tener que cargar (como regla general, todo depende de uso y dispositivo) el móvil cada día ya es una tradición. Con una batería que se cargue más rápido, como ya vemos con tecnologías como QuickCharge, minimiza el impacto de una peor batería. Una mayor capacidad permite baterías más duraderas en el mismo espacio o baterías más pequeñas y finas en el mismo tamaño.

Gracias a la mejora en la degradación tendríamos móviles que sufrirían menos impacto del paso del tiempo en la batería. Las baterías podrían ser más pequeñas haciendo hueco a componentes nuevos como co-procesadores de inteligencia artificial o procesamiento de cámara. Incluso podría conservarse el jack.

Relojes, pulseras y auriculares que duren días

Los wearables necesitan mejor autonomía de batería

Si la densidad es mayor estas baterías de grafeno tienen más capacidad en menos espacio notaríamos una mejora en los wearables. Un sector que muchos no se atreven a entrar por precisamente la duración de su batería. Actualmente encontrar un reloj completo como aquellos con Android Wear, Tizen o WatchOS con una duración mayor a 4 días es algo mitológico. Por otra parte, si una Xiaomi Mi Band 2 ya dura semanas, con una batería así quizá meses.

Acumulando la energía renovable que se desaprovechaba

Uno de los principales problemas de las energías renovables es que no generan electricidad cuando se necesita. Esto provoca que haya momentos donde esa energía llega cuando no se puede aprovechar y no hay forma de guardarla. Al poder crear baterías que consigan almacenar más capacidad podrá mejorarse un poco el aprovechamiento de estas energías.

Coches eléctricos que llegarán a donde necesites

Las baterías de grafenos serían perfectas para coches eléctricos

Quizá sea este el sector donde más sean bienvenidas las mejoras. La mejora de capacidad permitirá a los coches eléctricos conseguir autonomías parecidas a los de combustión. Pero un coche no es un móvil y necesitan más requisitos, entre ellos la temperatura. Como estas baterías de grafeno podrán trabajar a mayores temperaturas serán perfectas para los coches eléctricos.

Se reducirán costes para fabricar la gran cantidad de baterías y además no tendrás que dejar el coche toda la noche cargando para usarlo. Esto dado que la carga sería cinco veces más rápida.

El paso más importante será ganarse la confianza

Un desastre como el Note 7 podría perjudicar el avance de las baterías de grafeno

A ti te dicen que te dan un aparato con una nueva tecnología de batería y como que da algo de miedo. Si además sufriera algún traspies al estilo Galaxy Note7 en sus primeros días, aún te daría más miedo atreverte con un coche, móvil o reloj con estas baterías.

Hay un largo camino por delante, ya no solo para crear un método barato y eficaz de fabricar estas baterías de carbono, sino para que sean lo más seguro posible y demostrarlo con hechos.

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☛ El artículo completo original de Roberto CCU lo puedes ver aquí