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La tecnologÃa de modulación térmica que abre la puerta a los coches eléctricos baratos de carga rápida
La Universidad de Pensilvania y EC Power han desarrollado una baterÃa que reduce considerablemente los costes asociados y sus tiempos de carga. La tecnologÃa se basa en la modulación térmica interna, un método activo de control de temperatura.
Un equipo de trabajo formado por investigadores y profesionales de la Universidad de Pensilvania y EC Power ha publicado un artÃculo en la revista Nature en el que detalla con precisión en qué consiste la tecnologÃa de carga rápida que, aseguran, cambiará el coche eléctrico.
«La necesidad de baterÃas más pequeñas y de carga más rápida es mayor que nunca», afirma Chao-Yang Wang, profesor de ingenierÃa mecánica en Penn State y autor principal del estudio. «Simplemente, no hay suficientes baterÃas y materias primas crÃticas, especialmente las producidas en el paÃs, para satisfacer la demanda prevista».
«Para regular la temperatura desde el interior de la baterÃa, los investigadores desarrollaron una nueva estructura que agrega una lámina de nÃquel ultrafina»
Actualmente, el coche eléctrico ve limitada su expansión a consecuencia de dos preocupaciones principales para los potenciales usuarios: el tiempo de recarga y el precio a pagar.
Ambas cosas están directamente relacionadas con las baterÃas, que suponen una parte importante del coste total de un vehÃculo eléctrico.
Según el estudio publicado en Nature, esta nueva baterÃa supone un gran avance en el diseño de baterÃas de vehÃculos eléctricos, ya que permite un tiempo de carga de 10 minutos para una baterÃa de vehÃculo eléctrico tÃpica.
Pero, ¿cómo influye eso en la reducción de los costes asociados a las baterÃas? Wang explica que su tecnologÃa de carga rápida «funciona para la mayorÃa de las baterÃas de alta densidad energética y abrirá una nueva posibilidad de reducir el tamaño de las baterÃas de los vehÃculos eléctricos de 150 a 50 kWh, evitando asà que los conductores sientan range anxiety».
«Las baterÃas más pequeñas y de carga más rápida reducirán drásticamente el coste de la baterÃa y el uso de materias primas crÃticas como el cobalto, el grafito y el litio, lo que permitirá la adopción masiva de automóviles eléctricos asequibles», amplÃa.
La clave para conseguir esta baterÃa de carga rápida está en el control de la temperatura, algo en lo que también trabaja la NASA.
En este caso, tanto la Universidad de Pensilvania como EC Power utilizan lo que denominan modulación térmica interna, un método activo de control de temperatura para exigir el mejor rendimiento posible de la baterÃa.
Las baterÃas funcionan de manera más eficiente cuando están calientes, pero siempre dentro de un rango concreto de temperatura. Y mantener las baterÃas constantemente a la temperatura correcta ha sido un gran desafÃo para los ingenieros de baterÃas.
Históricamente, «estos objetivos se han basado en sistemas de calefacción y refrigeración externos y voluminosos para regular la temperatura de la baterÃa, que responden lentamente y desperdician mucha energÃa», dice Wang.
Para regular la temperatura desde el interior de la baterÃa, los investigadores desarrollaron una nueva estructura de baterÃa que agrega una lámina de nÃquel ultrafina como cuarto componente además del ánodo, el electrolito y el cátodo.
Esta lámina de nÃquel actúa como estÃmulo y autorregula la temperatura y la reactividad de la baterÃa, lo que permite una carga rápida de 10 minutos en casi cualquier baterÃa de vehÃculo eléctrico.
«Las verdaderas baterÃas de carga rápida tendrÃan un impacto inmediato. Dado que no hay suficientes minerales en bruto para que cada automóvil con motor de combustión interna sea reemplazado por un vehÃculo eléctrico equipado con 150 kWh, la carga rápida es imperativa para que los EV se generalicen», concluye.
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