El peso continúa siendo uno de los principales obstáculos para extender las motos eléctricas más allá de los desplazamientos urbanos. Instalar una batería capaz de ofrecer una autonomía elevada obliga a utilizar paquetes voluminosos que condicionan el diseño del chasis y pueden restar agilidad al conjunto.
Una investigación del MIT y la Universidad Técnica de Múnich abre ahora una posible vía para mejorar las baterías de estado sólido, consideradas especialmente interesantes para vehículos con poco espacio disponible. El avance no aumenta directamente su capacidad, pero sí permite que uno de sus electrolitos más prometedores soporte corrientes mucho mayores antes de fallar.
Un defecto microscópico estaba debilitando el electrolito
El trabajo, publicado en Nature Nanotechnology, se ha centrado en el LLZO, una cerámica compuesta por litio, lantano, zirconio y oxígeno. Este material puede actuar como electrolito sólido y facilitar el uso de ánodos de litio metálico, una combinación con potencial para almacenar más energía que las baterías convencionales.
La pieza cerámica, sin embargo, no constituye un bloque completamente uniforme. Está formada por multitud de granos cristalinos y las fronteras que los separan pueden generar desequilibrios eléctricos. Los investigadores detectaron que algunas de esas zonas dificultaban el movimiento de los iones de litio y, al mismo tiempo, permitían pequeñas fugas de electrones.
Esta combinación favorece que el litio se acumule en puntos concretos y forme dendritas, estructuras metálicas que avanzan a través del electrolito. Cuando una de ellas conecta los dos lados de la celda, puede producirse un cortocircuito interno que reduce la vida útil de la batería y limita la intensidad que admite durante la carga.
En lugar de desarrollar otra composición desde cero, el equipo modificó la forma de procesar el LLZO para mejorar la circulación de los iones y reducir la conductividad electrónica en las fronteras de grano. Con este tratamiento, la densidad de corriente crítica aumentó más de un 300% antes de que apareciera el cortocircuito.
Una mejora especialmente interesante para las motos eléctricas
Ese porcentaje no debe interpretarse como un incremento equivalente de autonomía o capacidad. Indica que el electrolito puede soportar una corriente considerablemente superior antes de que las dendritas provoquen un fallo, algo que podría facilitar cargas más rápidas y baterías más duraderas si la solución llega a trasladarse a celdas comerciales.
En una moto, una batería con mayor densidad energética permitiría reducir el tamaño y el peso del paquete manteniendo una autonomía similar, o aumentar el alcance sin ocupar más espacio. Cualquiera de las dos opciones tendría consecuencias sobre el diseño, ya que liberaría volumen dentro del chasis y reduciría la masa que deben controlar la suspensión, los frenos y la dirección.
El posible beneficio también se extiende a motos de campo, quads, vehículos side-by-side, motos de nieve o motos acuáticas, donde cada kilogramo añadido condiciona su utilización. Aun así, el sector obliga a mantener cierta cautela ante anuncios comerciales que todavía no cuentan con una validación técnica completa.
Un ejemplo reciente es el de Donut Lab, cuya batería fue presentada para una moto Verge con hasta 600 kilómetros de autonomía, recargas en cinco minutos y una vida útil extraordinariamente elevada. Una denuncia penal presentada en Finlandia ha cuestionado que esas prestaciones estén realmente demostradas, mientras la empresa rechaza las acusaciones y sostiene que su tecnología es auténtica.
El caso refleja la distancia que todavía puede existir entre una muestra experimental, una promesa de producción y una batería instalada en vehículos de serie. El descubrimiento del MIT y la Universidad Técnica de Múnich también deberá demostrar que puede aplicarse de manera estable, rentable y repetible a escala industrial, pero identifica un punto concreto sobre el que actuar para evitar uno de los fallos más habituales de las baterías de estado sólido.