Tras el sueño de que al móvil no se le agote la batería nunca

Expertos en Ciencia de los Materiales han descubierto un nuevo producto que alargaría cinco veces más la vida de los teléfonos: la dimetilfenacina

Quedarse sin batería en el teléfono móvil, justo en el momento en que más lo necesitamos puede pasar a la historia. Al menos será algo mucho más improbable cuando se puedan llevar al mercado los últimos avances en almacenamiento portátil de energía publicados ayer por la revista «Nature Energy». En concreto, se ha presentado una solución que podría facilitar la creación de baterías de smartphone con una duración cinco veces superior a las que hoy utilizamos.

Así lo afirma el doctor Kyongjae Cho, experto en Ciencia de los Materiales de la Universidad de Texas, quien ha descubierto un nuevo tipo de material catalizador para baterías de litio-aire. Este tipo de baterías llevan desde hace años presentándose como una gran promesa para el almacenamiento a largo plazo de energía. Sin embargo, han contado con muchas dificultades para su desarrollo práctico.

Las baterías de nuestros móviles hoy son generalmente de iones de litio. Utilizan sal de litio para generar las reacciones químicas necesarias que regulan la actividad eléctrica entre cátodos y ánodos. Son eficaces y ligeras, pero presentan las consabidas limitaciones de autonomía y durabilidad.

Desde hace más de 40 décadas, se investiga la posibilidad de utilizar una tecnología algo diferente. Se trata de utilizar la oxidación del litio para inducir un flujo de corriente a través de oxígeno. Se cree que esa técnica permitiría generar pilas que pudieran durar hasta diez veces más de lo que dura hoy la energía de un teléfono y con una densidad de energía (cantidad de energía acumulada por unidad de espacio) similar a la gasolina. Tanto que se ha calculado que, si se aplicase a la industria del automóvil, una batería de litio-aire podría ofrecer casi 800 kilómetros de autonomía con la quinta parte del coste. Esto es así porque estos aparatos «respiran» del aire el oxígeno necesario para la oxidación en lugar de tener que almacenar el agente oxidante internamente.

La esperanza de lograr estos dispositivos se ha desvanecido una y otra vez por los obstáculos a la hora de tratar los productos químicos que se derivan de las reacciones de oxigenación, en concreto el peróxido de litio, que se acumulan en el cátodo de la pila y la vuelven inservible en poco tiempo. El peróxido de litio bloquea los poros del electrodo y va haciendo que su eficiencia decaiga hasta que no queda más remedio que cambiar la pieza. Disociar el litio y el oxígeno cuando forman esta molécula es costoso en términos energéticos, de ahí que otros desarrollos buscasen eliminar directamente el litio de la ecuación. Una solución podría ser conseguir que la oxidación produzca otro tipo de residuo, por ejemplo el superóxido de litio, que es más fácil de disociar en litio y oxígeno. Sería como lograr que una chimenea produjera un hollín más fácil de limpiar con jabón.

Otro enfoque que se ha intentado tradicionalmente es lograr un catalizador más estable que no requiera de la entrada de oxígeno externo y permita que la batería sea un sistema completamente cerrado.

Ahora, el equipo de Texas ha encontrado que algunos materiales orgánicos pueden convertirse en uno de esos catalizadores solubles útiles para las pilas (mucho más eficaces que los catalizadores sólidos habitualmente usados).

De ese modo, han trabajado conjuntamente con técnicos de la Universidad Nacional de Seúl para inventar un nuevo catalizador, la dimetilfenacina, que tiene mucha más estabilidad y aumenta la eficiencia energética considerablemente.

Con este nuevo producto en la mano, los ingenieros creen que podrán diseñar baterías mucho más duraderas. Pero no llegarán pronto al mercado. Cho cree que al menos necesita 10 años para lograr afinar la tecnología tanto como para que pueda ser usada en las empresas que producen teléfonos móviles.