La peor pesadilla de los propietarios de un vehículo eléctrico, aparte de quedarse sin autonomía en la mitad de una carretera poco transitada, es que la batería explote mientras los pasajeros continúan en su interior o están muy cerca del coche. Es uno de los motivos por los que algunas personas todavía no abandonado la gasolina por la electricidad.

Los coches eléctricos chinos no tendrán estos problemas. Hace un mes se presentó un vehículo cuyas baterías podían intercambiarse por otras totalmente recargadas en apenas tres minutos, como si fuera un teléfono móvil «de los antiguos». Además, el país asiático ha promulgado una nueva normativa que impide que las baterías de sus coches eléctricos exploten. Aunque no entrará en vigor hasta bien entrado el 2026, un fabricante ya ha presentado su nuevo modelo “sin fuego, sin explosiones”.

No sabemos si veremos tecnologías similares en coches de compañías «convencionales» en el corto plazo. Lo que sí sabemos es que los científicos estadounidenses han grabado por primera vez la explosión de una batería de vehículo eléctrico para entender mejor cómo los materiales energéticos reaccionan a los cambios de temperatura.

Una tecnología innovadora y crucial para desarrollar baterías más seguras

Un grupo de investigadores de la Universidad de Cornell, dirigido por el profesor adjunto de química y biología química en la Facultad de Artes y Ciencias Yao Yang, ha utilizado microscopía electrónica para capturar por primera vez en vídeo en la historia el momento en que falla la batería de un vehículo eléctrico, mostrando cómo las celdas de iones de litio se deterioran al exponerse al calor o frío extremos.

El método llamado «microscopía electrónica de transmisión electroquímica operando (TEM)» permitió a los investigadores observar la química en acción y recopilar imágenes en tiempo real que revelan lo que ocurre con los materiales energéticos durante los cambios de temperatura.

Ahora tenemos la oportunidad de investigar el funcionamiento de las baterías hasta -50 °C, como en climas árticos y extremadamente fríos, y la activación y degradación del catalizador hasta 300 °C, como en muchos catalizadores industriales y en el convertidor catalítico de cada automóvil

Esta innovadora tecnología es crucial para desarrollar baterías de carga rápida más seguras, que funcionen de forma fiable en climas extremos. Las baterías, cuando hace mucho calor, pueden sobrecalentarse, perder capacidad o ver su vida útil reducida. Cuando hace mucho frío, se dificulta su carga al ralentizarse las reacciones químicas.

Los investigadores utilizaron un circuito electroquímico de tres electrodos y un circuito de calentamiento y enfriamiento de dos electrodos durante el estudio para lograr una electroquímica precisa en un amplio rango de temperaturas. El proyecto ha sido una colaboración de tres años entre el laboratorio de Yang y Protochips Inc., un socio industrial con sede en Carolina del Norte que ayudó en el desarrollo del instrumento TEM.