Un equipo internacional de investigadores en el que participa el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado un método basado en la resonancia magnética nuclear que permite visualizar en tiempo real el funcionamiento, la descomposición y la autodescarga de una batería de alto voltaje como las que se emplean en los coches eléctricos. Mediante métodos de resonancia magnética, la investigación ha logrado monitorizar los procesos químicos en el interior de las celdas para mejorar su eficiencia.

Una de las grandes preocupaciones de los fabricantes y de los propietarios de un coche eléctrico es el estado de salud de su batería, y como sobrevivirá al paso del tiempo. Si bien hay que asumir que al ser la batería un elemento vivo, dependiente de la química, se va a producir una degradación con el paso del tiempo, tratar de adivinar cuál va a ser su estado en los próximos años es algo que es muy complicado de saber.

Además de mejorar la vida útil de la batería empleando nuevos materiales y empaquetamientos, los científicos buscan como controlar y monitorizar la degradación para conocer cómo avanza este proceso. En una batería redox, que son todas aquellas que puede almacenar y convertir la energía química en energía eléctrica de forma reversible, es posible monitorizar estos parámetros para  entender su  funcionamiento a nivel molecular poder mejorar la eficiencia.

El método desarrollado por el equipo de científicos internacional, entre los que participan investigadores del CSIC, ha sido publicado en la revista Nature. Emplea resonancia magnética nuclear para visualizar los distintos mecanismos de funcionamiento de la batería mientras se encuentra en funcionamiento. Según explica explica Javier Carretero González, investigador del CSIC en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros, el voltaje al que tiene lugar la carga de la batería “es determinante para controlar cómo funciona”. Ajustando este parámetro y la estructura química de los compuestos orgánicos permite alargar la vida útil de las baterías y aumentar la capacidad energética que pueden alcanzar.

Las baterías pueden considerarse como sostenibles si se emplean en su química componentes orgánicos procedentes de la naturaleza, lo que hace “que sean más baratas y menos tóxicas que las que emplean materiales como el vanadio”, explica Carretero. Sin embargo, su principal inconveniente es su corta vida por lo que es necesario “conocer cómo funcionan a nivel molecular para poder mejorar su eficiencia”.

El equipo de investigación internacional ha contado con la participación de las universidades británicas de Cambridge y el Imperial College London, de la Chalmers University of Technology (Suecia), la Tongji University (China) y la Seoul National University (Corea del Sur).