Dióxido de Titanio
Las baterías con óxido de titanio (IV) o dióxido de titanio pueden llegar a ser una realidad en dispositivos móviles, tabletas y vehículos eléctricos. ¿Realmente podrán cargar en pocos minutos sin perder vida útil?
Baterías de dióxido de titanio de carga ultrarápida.
Las actuales baterías de iones de litio son usadas por su gran capacidad de almacenamiento de energía, sin embargo, el litio es altamente reactivo, por lo que su exposición prolongada a altas temperaturas puede ocasionar que las baterías exploten. Los teléfonos inteligentes de ion litio son aparatos especialmente sensibles a las temperaturas extremas.Las temperaturas de los aparatos suben debido a un uso intensivo de vídeos, largos períodos de carga de la batería, y uso de accesorios y baterías alternativas sin certificación. Si se suma el hecho de dejar el teléfono expuesto al sol, por ejemplo, en la playa o en la guantera del auto, el resultado podría ser desastroso. Es de gran importancia contar con sistemas de enfriamiento eficientes o evitar el uso prolongado de las distintas aplicaciones que puedan poner en riesgo la funcionalidad de los teléfonos y tabletas con ion litio.
Una de las asignaturas pendientes de todos los fabricantes de dispositivos móviles de hoy en día sigue siendo la batería. A día de hoy es muy difícil encontrar un dispositivo móvil que con un uso normal nos dure más de un día sin tener que conectarlo a la luz. Sin embargo, siguen trabajando para conseguir mejorar la autonomía de sus dispositivos móviles, ya que aunque incorporan baterías de mayor capacidad tienen que alimentar pantallas más grandes y componentes más potentes.
Al parecer, se ha logrado en laboratorio desarrollar baterías capaces de cargarse rápidamente, hasta tal punto de cargarse hasta el 70% en tan sólo dos minutos, algo que sin duda sería realmente increíble. Seguramente algunos pensarán que el hecho de que se pueda cargar en tan sólo unos minutos podría afectar a la vida útil de las mismas, pero nada más lejos de la realidad.
La cosa no quedaría ahí, ya que estas baterías tendrían una vida útil mucho más prolongada de la de las actuales, pudiendo aumentar su duración entorno a los 20 años.
Las baterías de carga rápida actuales rondan los dos años de vida para dispositivos y cinco a siete años para vehículos. En la actualidad, existen baterías de carga rápida, pero no tanto como estas de las que os acabamos de hablar hace unos instantes. Sin embargo, uno de los problemas de estas baterías es que su vida útil está en torno a los dos años y a partir de ahí se va reduciendo su capacidad de una forma drástica. Son muchos los que se preguntan si es posible que la carga rápida es compatible con una larga vida de la batería, y después de ver los últimos logros parece que sí que lo es.
Nanotubos con dióxido de titanio
Científicos de Singapur han desarrollado una nueva batería de iones de litio que en tan sólo dos minutos se carga hasta el 70% y podría durar sin perder capacidad durante varias décadas, un gran avance teniendo en cuenta que actualmente duran pocos meses hasta que su capacidad de carga comienza a descender.
¿En qué se diferencian estas baterías de las actuales con ánodos de grafito?
El hecho de que estas baterías se puedan cargar tan rápidamente y duren tanto tiempo se ha podido conseguir gracias a una estructura de nanotubos de dióxido de titanio para el ánodo en lugar del grafito que se viene empleando en la actualidad. Los científicos han sustituido el grafito tradicionalmente usado para el ánodo (el polo negativo) de las baterías de ión litio por un gel de óxido de titanio que abarca una gran superficie activa que ofrecen las nanoestructuras. El óxido de titanio es un compuesto químico cuya fórmula es TiO2.
Se encuentra en forma esférica, es barato y abundante en la Tierra. El dióxido de titanio es el pigmento más habitualmente utilizado en el mundo, que proporciona a los productos finales una brillante blancura, opacidad y protección. Se emplea entre otras cosas como pigmento blanco para la producción de pinturas exteriores y plásticos, así como en papel, tintas de impresión, cosméticos, protectores solares, productos textiles, farmaceúticos, alimentarios.
Este material hace que la reacción química en la batería se produzca mucho más rápido y además los ciclos de carga serían más de 10.000. Se trata de un gran aumento, las baterías de ión litio con ánodos de grafito que encontramos actualmente en los smartphones tienen alrededor de unos 500 ciclos de carga o, en los vehículos que emplean baterías de ion litio con grafito unos 3.000 ciclos.
Por el momento, no se puede precisar una fecha de cuándo podremos comenzar a ver este avance en las baterías de los futuros smartphones y tablets, pero si hay una cosa cierta es que estos nanotubos de titanio son fáciles de fabricar, y lo mejor de todo, bastante baratos.
¿Crees que será el dióxido de titanio la solución para la carga ultrarápida y vida útil de las baterías?
