La transición hacia la electrificación del transporte ha impulsado la búsqueda de soluciones de almacenamiento de energía que sean más eficientes, duraderas y sostenibles. En este contexto, los condensadores de iones de litio (LIC, lithium ion capacitors) emergen como una tecnología prometedora.
Estos dispositivos híbridos combinan las características de las baterías de iones de litio, que destacan por su alta densidad de energía, con las propiedades de los supercondensadores, que se caracterizan por su rápida carga y descarga y su elevada densidad de potencia.
Los condensadores de iones de litio se diferencian de otras tecnologías de almacenamiento por su capacidad de equilibrar energía y potencia. Esta combinación los hace ideales para aplicaciones en movilidad eléctrica, donde las necesidades de energía son diversas y cambiantes. Por ejemplo, un vehículo eléctrico requiere un sistema que pueda entregar pulsos de energía para aceleraciones rápidas y al mismo tiempo almacenar energía recuperada del frenado. Los LICs cumplen con estos requisitos al proporcionar una rápida capacidad de carga y descarga, soportar más de un millón de ciclos sin degradación significativa y operar en un rango amplio de temperaturas, desde -30 °C hasta +70 °C.
Los condensadores de litio soportan más de un millón de ciclos sin degradación sgnificativa
Muy útiles en la recuperación de energía
En aplicaciones para automóviles, los LIC destacan especialmente en sistemas de recuperación de energía. Durante el frenado, pueden capturar y almacenar la energía cinética que, de otro modo, se perdería en forma de calor. Esta energía almacenada se reutiliza para ayudar en la aceleración, mejorando la eficiencia del vehículo y reduciendo la dependencia de las baterías principales.
También son cruciales para cubrir demandas energéticas instantáneas, como en subidas pronunciadas o aceleraciones bruscas. Su capacidad para entregar energía rápidamente alivia el estrés en las baterías de iones de litio, prolongando su vida útil.
En el caso de los vehículos eléctricos con celdas de combustible de hidrógeno, los LIC complementan a las celdas al manejar picos de potencia. Durante las aceleraciones, los LIC pueden asumir el suministro energético instantáneo, permitiendo que las celdas operen de manera más estable y eficiente. Este tipo de integración no solo mejora el rendimiento del sistema, sino que también extiende la vida útil de los componentes principales.
Aplicaciones ferroviarias y micromovilidad
Los LIC también han demostrado ser efectivos en aplicaciones ferroviarias. En los tranvías sin catenaria, por ejemplo, estos condensadores proporcionan energía suficiente para desplazamientos entre estaciones y se recargan rápidamente durante las paradas. Además, se utilizan en sistemas de almacenamiento de energía situados al lado de las vías para estabilizar la red eléctrica, almacenando energía generada por frenado regenerativo y liberándola durante picos de consumo.
En los tranvías sin catenaria, estos condensadores prorporcionan energía suficiente para desplazarse entre estaciones
Otro sector donde los LIC están ganando terreno es en la micromovilidad. Vehículos ligeros como bicicletas y scooters eléctricos pueden beneficiarse enormemente de esta tecnología, ya que los LIC permiten ciclos de carga extremadamente rápidos y una mayor durabilidad del sistema en comparación con las baterías convencionales. Esto los convierte en una solución ideal para entornos urbanos, donde los vehículos suelen requerir recargas frecuentes y rápidas.
Algunos desafíos por resolver
A pesar de sus ventajas, los condensadores de iones de litio enfrentan desafíos significativos. Uno de los principales es su coste de producción, que sigue siendo más alto que el de las baterías tradicionales y los supercondensadores.
Además, aunque ofrecen una densidad de energía superior a la de los supercondensadores, todavía no alcanzan los niveles de las baterías de iones de litio, lo que limita su adopción en aplicaciones que requieren almacenamiento prolongado.
Sin embargo, los avances en materiales y procesos de fabricación están cerrando esta brecha, y la integración de los LIC con otras tecnologías de almacenamiento está allanando el camino para soluciones más robustas y versátiles.
Con su capacidad para combinar alta potencia, rápida respuesta y larga vida útil, son la solución de las energías del futuro
El futuro de los condensadores de iones de litio parece prometedor. A medida que aumenta la demanda de soluciones de almacenamiento de energía eficientes y sostenibles, los LIC tienen el potencial de desempeñar un papel relevante en la electrificación del transporte y en aplicaciones industriales. Con su capacidad para combinar alta potencia, rápida respuesta y larga vida útil, los LIC no solo son una opción viable, sino que están preparados para convertirse en un componente esencial de los sistemas de energía del futuro.