Adiós a que las baterías se incendien o exploten: "puede liberar sustancias químicas que actúan como miniextintores"

España, al igual que casi la totalidad del resto de países del mundo, está desviando su economía hacia la electrificación. Esto supone más cantidad de energía disponible, menos contaminación y menor coste.

Un buen ejemplo son los coches eléctricos, que podrían disminuir la dependencia del petróleo de países que no lo producen, como es el caso del nuestro.

Pero es que además, la Unión Europea está incentivando la instalación de placas fotovoltaicas y baterías en las residencias de dicha zona.

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Toda esta revolución va de la mano con un aumento en el uso de las baterías, que permiten almacenar la energía renovable en el caso de las plantas fotovoltaicas, o hacer que un coche eléctrico funcione.

La inmensa mayoría de estas baterías se hacen con litio, un material abundante pero que no está exento de problemas. De hecho, los posibles incendios y explosiones son uno de los más graves.

Baterías de metal litio

Una de las baterías que se están estudiando y desarrollando actualmente son las de metal litio, que no hay que confundir con las de iones de litio que son las más usadas actualmente, por ejemplo en los smartphones.

Estas baterías de metal de litio tienen actualmente tienen un enorme potencial porque pueden almacenar diez veces más energía que las baterías de iones de litio.

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Ofrecen una alta densidad energética, lo que significa que pueden almacenar grandes cantidades de energía en relación con su tamaño. Esto las hace ideales para vehículos eléctricos y otros aparatos.

El problema es que actualmente su uso es limitado, porque son menos seguras que las actuales propuestas de iones de litio. Este tipo de baterías utiliza ánodos ligeros de metal de litio y cátodos de óxido rico en níquel de alto voltaje, una configuración que puede producir gases inflamables.

Si estos gases se acumularan en una batería, podrían provocar incendios o explosiones.

Extintores integrados

Para paliar esos riesgos investigadores del Instituto de Química de la Academia China de Ciencias liderados por Ying Zhang han diseñado un cátodo con un polímero ignífugo.

Las pruebas realizadas con prototipos compararon dos baterías de metal de litio, una normal y otra con el sistema integrado. Para dichas pruebas se calentaron ambas, y cuando superaron los 100 ºC las dos empezaron a mostrar signos de sobrecalentamiento.

La diferencia es que, en el prototipo, el polímero especial comenzó a descomponerse y a liberar sustancias químicas que actuaron como miniextintores. En concreto, suprimieron las reacciones responsables de la generación de gases inflamables.

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Cuando las temperaturas superaron los 120 °C, la batería estándar se sobrecalentó a 1000 °C en 13 minutos y se incendió. El prototipo con el polímero ignífugo alcanzó una temperatura máxima de 220 °C y no se incendió ni explotó.

"Esta estrategia inteligente de gestión de gases mejora tanto la seguridad térmica como la estabilidad electroquímica, ofreciendo una vía innovadora para el desarrollo de baterías de metal de litio ignífugas para aplicaciones avanzadas de almacenamiento de energía", indicaron los investigadores en su artículo.

Una tecnología de gran potencial

Si esta tecnología de extinción de incendios tiene éxito a gran escala, puede ser algo a considerar no sólo en este tipo de baterías, sino también en otras con diferentes componentes.

Aunque los datos indican que los coches eléctricos se incendian menos que los de combustión, aún muchas personas tienen miedo, por lo que la aplicación de este tipo de novedades podría incentivar la venta de estos coches.

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Por si fuera poco, es posible, con algunas modificaciones, incorporar el material ignífugo a las baterías utilizando los métodos de producción existentes, lo que podría acelerar su implementación y aceptación.

Pero no sólo hay que pensar en aplicaciones de baterías enormes, como las de los coches o las viviendas. También sería posible implementar esta tecnología en aparatos más pequeños, como los smartphones.

Famoso es el caso del Samsung Galaxy Note 7, que tuvo que retirarse de la venta debido al problema de diseño que hacía que su batería se incendiara y causara incluso deflagraciones.

Con esta tecnología el problema hubiera seguido existiendo, al ser de diseño, pero hubiera sido mucho menos peligrosa para los usuarios que utilizaban dicho teléfono móvil.

Con todo, por el momento hablamos de una aplicación en forma de prototipos, por lo que queda por delante ver si el desarrollo se lleva a producción y si los precios son lo suficientemente asequibles como para que compense.

Marcas como BYD también han desarrollado baterías que no explotan incluso aunque se las perfore con una punta metálica. Son soluciones diferentes para un mismo problema.