¿Cómo se fabrica una batería recargable de calcio?

A medida que los aparatos electrónicos se hacen más complejos y potentes, consumen más energía. Las baterías que necesitamos si queremos utilizarlos desenchufados de la corriente eléctrica, cada vez deben durar más. A pesar de ser mucho más avanzada, la batería de nuestro teléfono dura menos que la batería de un teléfono hace quince años, y esto es porque los teléfonos de hoy (con cámara, internet y mil aplicaciones) consumen mucha más energía. En la futura implantación de los coches eléctricos, la capacidad de las baterías es un asunto crucial si queremos abandonar la gasolina. Hasta la fecha, la gran mayoría de baterías que conocemos funcionan con litio. Los iones de litio son los que mejor funcionamiento han ido dando hasta ahora, pero hemos llegado a un punto donde debemos buscar materiales alternativos y adicionales si realmente se espera la electrificación de los vehículos eléctricos y aún más aparatos electrónicos en nuestro día a día. Si queremos hacer teléfonos más potentes y con mayor autonomía, o si queremos coches eléctricos que puedan viajar tanto tiempo como un coche de gasolina actual, necesitamos diseñar baterías con nuevos materiales.

Es en este sentido que un equipo del ICMAB está desarrollando unas baterías con un material mucho más abundante en la corteza terrestre y más barato de producir que el litio: el calcio. Una de las ventajas del calcio es que sus iones pueden transportar dos cargas, mientras que los iones de litio sólo pueden transportar una carga. La fabricación de una batería es un asunto complejo, y la carga de los iones representa sólo una parte. También se tiene que tener en cuenta los materiales de los electrodos y del electrolito, que deben ser compatibles entre sí y funcionar correctamente. De momento, parece que el calcio podría funcionar bien, y ya tenemos la tecnología muy avanzada con el litio. Pero hay diferencias entre ellos que aún deben seguirse investigando.

Encajar las piezas

Sería un avance mayúsculo, pero todavía queda mucho trabajo por hacer para que todas las piezas encajen. Lo queremos todo: baterías más pequeñas, que pesen poco, con mayor capacidad, que duren más, que se carguen rápidamente. ¿Lo conseguiremos, con el calcio? Veamos qué nos explican el divulgador científico Dani Jiménez y el investigador del ICMAB Ashley Black en el vídeo “Cómo se hace una batería de calcio” del proyecto “YouMaker: así se hace la ciencia”, donde descubriremos las partes de las baterías y cómo se fabrican en el ICMAB. 

“YouMaker” es un proyecto del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB, CSIC) en colaboración con la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) del Ministerio de Ciencia e Innovación.