Hace unos años se hablaba de la posibilidad de fabricar baterías de grafeno. Además, se aseguraba que tendrían unas propiedades magníficas, gran durabilidad y un coste extremadamente bajo. No obstante, las baterías de grafeno no han llegado a ver la luz, todavía.

Por su parte, el fabricante de vehículos eléctricos y sistemas fotovoltaicos, Tesla, está desarrollando una nueva batería para sus vehículos, pero que también podrá ser utilizada en instalaciones solares. Se trata de las nuevas baterías de Níquel.

¿Son nuevas las baterías de Níquel?

En absoluto. Para aplicaciones domésticas disponemos desde hace mucho tiempo de pilas de Níquel-Cadmio. Sin embargo, para aplicaciones tan especiales como la movilidad eléctrica no eran adecuadas. Principalmente por su tamaño y capacidad de carga. No obstante, el departamento de investigación para baterías avanzadas de la empresa estadounidense ha publicado un informe sobre los avances de las nuevas baterías de Níquel para coche.

Según el equipo de investigación, estas nuevas baterías de níquel tendrían una vida de 100 años. Además, aportan otras ventajas como la capacidad de carga y la densidad. Esto permitiría que los vehículos tuvieran una mayor autonomía que con las actuales baterías de litio. Y, por supuesto, su gran duración haría que mientras el coche no tenga problemas, las baterías le acompañarán.

El tema de la longevidad de las mismas es interesante, ya que, en la actualidad, ningún fabricante de vehículos eléctricos da garantía de que después de 8 o 10 años las baterías mantengan su capacidad de almacenamiento.

Algo importante que recalcan desde el instituto de investigación es la importancia de mantener las baterías a una temperatura de 25 °C, puesto que la larga vida útil depende de que la temperatura ambiente esté siempre alrededor de la mencionada. Las variaciones podrían reducir sensiblemente los años de utilización. Aun así, parecen tener un futuro prometedor.

¿Se podrán utilizar las baterías de níquel en la fotovoltaica?

Este punto no ha sido aclarado por los investigadores, ya que el centro de investigación de Tesla, y que trabaja conjuntamente con el laboratorio de baterías del especialista Jeff Dahn, de la Universidad de Dalhousie, en Canadá, se centran en el uso para la automoción.

Sin embargo, debido a las declaraciones de Elon Musk de que Tesla va a empezar a desarrollar los coches de hidrógeno, nos da ciertas pistas. Y es que, con las características que se mencionan sobre las nuevas baterías de Níquel, su aplicación en instalaciones fotovoltaicas es ciertamente factible.

En una instalación fotovoltaica es relativamente sencillo proporcionar un ambiente adecuado a las baterías, para que siempre estén en una temperatura alrededor de los 25 °C. Es por ello que desde un punto de vista práctico sí es interesante la aplicación de estas nuevas baterías de níquel para las instalaciones fotovoltaicas.

Incluso se podrían ir más allá y crear centros de almacenamiento para grandes consumos. Este sería el gran paso que hiciese realmente viable y factible la transición energética hacia un modelo basado únicamente en renovables.

Lamentablemente, las investigaciones aún están centradas en conseguir durabilidad y por el momento estas nuevas baterías de níquel son una alternativa cara. Es por ello que aún queda camino para conseguir un sistema de acumulación bueno, de larga vida y económico.

La química como base de la nueva batería

La nueva batería de níquel que se está desarrollando es conocida como NMC532. En su composición se utiliza lirio, níquel, manganeso y cobalto. El principal problema que se está encontrando para su lanzamiento es el coste que tendrían estas baterías. No serían competitivas frente a las actuales versiones de litio.

En los últimos meses, tanto el níquel como el cobalto han experimentado grandes subidas de precio, en parte por la guerra de Ucrania, ya que Rusia es un importante extractor y controla un gran porcentaje del níquel de gran calidad. Esto hizo que incluso el mercado de metales de Londres cerrara la cotización del níquel.

Las baterías NMC532 y en particular las que están equilibradas y cargadas a 3,8 V, han demostrado durante los ensayos una mayor eficiencia de carga. Además, se ha comprobado una menor pérdida de capacidad y una mayor densidad energética en comparación con las celdas de LFP, que se usan en la actualidad.  

Estos datos se han transpuesto en una simulación para verificar todas las características que debe tener una batería para automoción y solar. Con ello se ha calculado que si se mantiene una temperatura que ronde los 25 °C puede llegar a durar casi un siglo, dando lugar a una nueva generación de baterías solares.

Los investigadores de Tesla y la universidad de Dalhousie añaden en su informe que el uso de un electrolito a base de sales de litio ha sido clave para obtener este resultado. Los beneficios que han conseguido con sus experimentos también son aplicables a otras combinaciones de compuestos químicos basados en el níquel. Añaden que lo descrito sería posible, sobre todo para las baterías que no incluyen cobalto o utilizan cantidades muy pequeñas en su composición química. (NCYT)