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Desarrollo de científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts

Nuevas baterías recargarán carros eléctricos en 5 minutos

Pilas tienen nueva estructura interna para acelerar el paso de la electricidad
Científicos les añadieron material superconductor para mejorar rendimiento
Alejandra Vargas M. | alevargas@nacion.com

En unos tres años será posible tener un carro eléctrico que solo dure unos cinco minutos en cargarse, en lugar de las seis u ocho horas que tardan los modelos que se comercializan actualmente.

Esto será posible gracias a un nuevo diseño de baterías creado por los científicos estadounidenses Byoungwoo Kang y Gerbrand Ceder, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

Estos expertos lograron mejorar la estructura y los materiales utilizados por las tradicionales baterías de litio, y crearon una nueva generación de superbaterías que pueden almacenar suficiente potencia para mover un vehículo, pero que, a diferencia de las baterías que utilizamos hoy, solo requieren unos pocos segundos para recargarse.

Así lo señala un estudio publicado en la última edición de la revista Nature .

Carrera de iones. Según explican los científicos, las tradicionales baterías de litio –que usamos hoy en los celulares, las laptops y muchos de los carros eléctricos– funcionan mediante el movimiento ininterrumpido de los iones de litio en su interior. Los iones de litio son los que transportan la carga eléctrica positiva.

Así, las baterías de iones de litio ofrecen un buen rendimiento energético, pero toma demasiado tiempo recargarlas y, además, se sobrecargan muy rápido (como cuando el celular se calienta luego de un rato de utilizarlo continuamente).

Finalmente, estas baterías tradicionales de litio pierden, con el tiempo, su capacidad de cargarse y deben ser desechadas, contribuyendo con la contaminación global de desechos sólidos.

Los ingenieros del MIT detectaron que todos estos problemas con baterías modernas de litio tienen una razón común: la poca velocidad con la que se mueven los iones de litio en su interior.

Por eso, la respuesta para mejorar las baterías fue simplificar al máximo el camino de estos iones.

Para lograrlo, ellos rediseñaron la estructura interna de las baterías creando nuevos caminos, vías o atajos para facilitar el paso de las cargas eléctricas de un extremo a otro de la batería (de polo a polo) y en ambas direcciones.

Así, los científicos añadieron en la capa exterior de cada batería una especie de carretera de circunvalación exclusiva para los iones de litio. “Este camino externo es capaz de distribuir la energía por cada uno de los rincones del dispositivo en muy pocos segundos, 10 ó 30 como máximo”, afirmaron los expertos del MIT.

Sin embargo, para asegurarse que los iones tomaran ese camino y no alguna otra vía alterna dentro de la batería, los científicos añadieron un material superconductor llamado fosfato de litio-hierro. Este material guía los iones de litio hacia esa ruta de circunvalación. De esta forma, se logra reducir el tiempo que necesita la energía eléctrica para trasladarse y completar el recorrido dentro de la pila.

“La estructura química del fosfato de litio-hierro crea túneles del tamaño correcto por los que el litio se mueve con mucha más agilidad”, afirmaron los científicos en Nature .

Además, el fosfato de litio-hierro tiene la ventaja de que no se sobrecalienta ni pierde su capacidad para cargarse. “El hecho de que se haya logrado ese avance en un material que ya es conocido, y sin grandes cambios de diseño, significa que las pilas estarán pronto a la venta”, dijo Ceder.

http://arstechnica.com/science/news/200 ... econds.ars

Ojala que esta vara mate el petroleo.

Bueno hay que ver que mucha de nuestra electricidad sale del petróleo, pero ciertamente muy interesante.
Ahora, algún eléctrico me puede aclarar la duda, qué requirimientos tendría una instalación eléctrica de una casa para cargar una batería tan grande tan rápido? asumiendo no se que la batería de autonomía de unos 200 km por decir algo

Pacsum1 escribió:Ojala que esta vara mate el petroleo.

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Danenbs escribió:

Pacsum1 escribió:Ojala que esta vara mate el petroleo.

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Se imaginan

Super interesante y además lo escribio una muy buena amiga!

Se supone que las mejoras son al interior de la bateria, por lo cual ni los tomacorrientes ni nada de eso se necesita cambiar. Los carros van a poder conectarse a un tomacorriente de 110 o 220 según el país.
Y como dice los beneficios van desde carros hasta ipods, buenísimo!

Está muy buena la información, un gran avance definitivamente.

Todavía no tengo mucho conocimiento de instalaciones eléctricas, pero me parece que ningún cambio drástico a la instalación de la casa. Sin embargo, sería bueno tal vez tener un circuito exclusivo para cargar las baterías del auto (como se hace con la ducha).

No sé mucho de los conectores o capacidades de los cargadores de carros eléctricos, pero en principio no se debería hacer ningún cambio a la instalación eléctrica de una casa. Simplemente conectarla a un tomacorriente ya sea de 110V ó 220V, dependiendo lo que tenga el carro como circuito de carga. Y la corriente que consumirá pues depende de las baterías que tenga, así que lo único es verificar que no se dispare el breaker.

Debemos recordar que aquí somos un país privilegiado porque la mayoría de la electricidad se produce con fuentes renovables y no contaminantes, pero en el mundo es otra historia y se requiere el petróleo, el gas natural y la energía atómica para producir la electricidad.

Ahora lo que es ahorro pues en palabras de la vendedora de Mitsubishi: "Si ud gasta c100.000 en gasolina con el M-iEV puede gastar sólo c60.000 en electricidad". El carrito va a costar como $25.000 (c14.300.000) y es del tamaño de un Spark ($11.000 aprox). Así que por ahorrarme c40.000 al mes no es rentable comprarse un carro eléctrico, simplemente no se paga. Además a un carro de gasolina se le sacan al menos 150.000kms (10 años aprox.) antes de tener que abrir el motor para repararlo, con un carro eléctrico se deben cambiar la baterías en un plazo de "5 a 7 años". Lo que nadie dice es que cuando esas baterías las deba cambiar le va salir como si le estuviera ponendo 2 motores nuevos al carro, las baterías son carísimas. Eso hace que el carrito no sea rentable y que no pague la inversión inicial.

Pero bueno, y por favor me corrigen si me la que la electricidad y yo no nos llevamos.
Digamos un tanque de gasolina de 45 litros, lleno equivale como a 1.566 millones de kJ de energía. Cargar una batería de ese equivalente en 5 minutos ya estamos hablando de ~ 5.5 megawatts que hasta donde yo entiendo nuestro sistema eléctrico no puede proveer tal cual? o ando perdido?
En cuyo caso a nivel prático me sigue sonando ligeramente mejor usar el hidrógeno como método de almacenaje.

phantom escribió:No sé mucho de los conectores o capacidades de los cargadores de carros eléctricos, pero en principio no se debería hacer ningún cambio a la instalación eléctrica de una casa. Simplemente conectarla a un tomacorriente ya sea de 110V ó 220V, dependiendo lo que tenga el carro como circuito de carga. Y la corriente que consumirá pues depende de las baterías que tenga, así que lo único es verificar que no se dispare el breaker.

Debemos recordar que aquí somos un país privilegiado porque la mayoría de la electricidad se produce con fuentes renovables y no contaminantes, pero en el mundo es otra historia y se requiere el petróleo, el gas natural y la energía atómica para producir la electricidad.

Ahora lo que es ahorro pues en palabras de la vendedora de Mitsubishi: "Si ud gasta c100.000 en gasolina con el M-iEV puede gastar sólo c60.000 en electricidad". El carrito va a costar como $25.000 (c14.300.000) y es del tamaño de un Spark ($11.000 aprox). Así que por ahorrarme c40.000 al mes no es rentable comprarse un carro eléctrico, simplemente no se paga. Además a un carro de gasolina se le sacan al menos 150.000kms (10 años aprox.) antes de tener que abrir el motor para repararlo, con un carro eléctrico se deben cambiar la baterías en un plazo de "5 a 7 años". Lo que nadie dice es que cuando esas baterías las deba cambiar le va salir como si le estuviera ponendo 2 motores nuevos al carro, las baterías son carísimas. Eso hace que el carrito no sea rentable y que no pague la inversión inicial.

Estoy deacuerdo con su comentario

CCamacho escribió:

phantom escribió:No sé mucho de los conectores o capacidades de los cargadores de carros eléctricos, pero en principio no se debería hacer ningún cambio a la instalación eléctrica de una casa. Simplemente conectarla a un tomacorriente ya sea de 110V ó 220V, dependiendo lo que tenga el carro como circuito de carga. Y la corriente que consumirá pues depende de las baterías que tenga, así que lo único es verificar que no se dispare el breaker.

Debemos recordar que aquí somos un país privilegiado porque la mayoría de la electricidad se produce con fuentes renovables y no contaminantes, pero en el mundo es otra historia y se requiere el petróleo, el gas natural y la energía atómica para producir la electricidad.

Ahora lo que es ahorro pues en palabras de la vendedora de Mitsubishi: "Si ud gasta c100.000 en gasolina con el M-iEV puede gastar sólo c60.000 en electricidad". El carrito va a costar como $25.000 (c14.300.000) y es del tamaño de un Spark ($11.000 aprox). Así que por ahorrarme c40.000 al mes no es rentable comprarse un carro eléctrico, simplemente no se paga. Además a un carro de gasolina se le sacan al menos 150.000kms (10 años aprox.) antes de tener que abrir el motor para repararlo, con un carro eléctrico se deben cambiar la baterías en un plazo de "5 a 7 años". Lo que nadie dice es que cuando esas baterías las deba cambiar le va salir como si le estuviera ponendo 2 motores nuevos al carro, las baterías son carísimas. Eso hace que el carrito no sea rentable y que no pague la inversión inicial.

Estoy deacuerdo con su comentario

Siempre he pensado lo mismo.... con lo que valen esos bichillos "feos" por cierto, mejor me compro un carro de verdad, o uno con buen motor y en vez de pagar tanto por ese, al de "verdad" le ando hechando gas ....

Ok ok.. que por el ambiente blabla blaaaa...... pero yo creo que con los desechos que se producen al hacer esos "eco-amigables", sale igual... o peor.. por que son puros quimicos y vainas de esas....

En fin, para mi hay que esperar un poco de años mas, para que este tipo de autos sean accesibles y esten en todas......

Como todas las tecnologias nuevas van a durar un tiempo en abaratarse en lo que es carros porque en los que es electronicos seria de una vez, supuestamente los maes hicieron pruebas y una bateria de celular duro unos segundos cargando.

Los carros con esas baterias se podrian cargar con paneles solares o con un generador de viento.