De acuerdo a la investigación de MarketsandMarkets, se espera que el mercado global de baterías de iones de litio crezca de US$ 37,4 mil millones en 2018 a USD 92,2 mil millones para 2024, a un CAGR del 16,2%.
Ahora esta estimación recibe un enorme impulso. Los científicos acaban de crear la primera batería totalmente recargable de ciclo largo basada en dióxido de litio de carbono (long-cycle Li-Carbon Dioxide).
Factores como la creciente demanda de EVs, la creciente necesidad de automatización, equipos y aplicaciones de uso industrial, la creciente demanda de dispositivos inteligentes y otros productos industriales están impulsando el crecimiento del mercado de baterías de iones de litio.
La búsqueda de materiales avanzados que lleven la tecnología de las baterías a otro nivel comenzó hace décadas. La búsqueda ha sido intensa y diligente para de algún modo cumplir la profecía y darle a un mercado de baterías de +US$ 90 mil millones exactamente lo que quiere. El mercado está preparado para alcanzar estos US$ 92,200 millones para 2024, frente a los 37,400 millones de dólares de 2018.
Las lucrativas perspectivas para el mercado de baterías de Li-iones lo han transformado en algo que ahora ha llegado a un tono de fiebre: Todos los interesados quieren entrar en la planta baja del mercado que solo tiene una dirección a donde ir, y es hacia arriba.
La relevancia del mercado de baterías de litio se demuestra por el impulso constante de Tesla para mejorar la tecnología de baterías, lo cual incluso llevó a Tesla a adquirir la canadiense Hibar Systems, una compañía de ingeniería y fabricación de baterías. Posterior a eso ambas compañías han mantenido total hermetismos lo que pudiera indicar que algo importante están desarrollando.
Hasta ahora, la dedicación científica para buscar alternativas e impactar el mercado ha inspirado ocasionalmente el desarrollo de dispositivos con inclinaciones increíblemente futuristas desde estructuras de nanocadena transpirables hasta baterías flexibles que imitan la columna vertebral humana.
Ahora los investigadores de la Universidad de Illinois en Chicago (UIC), que han obtenido reconocimiento en el área después de presentar las primeras baterías de Dióxido de litio-carbono (Li-Carbon Dioxide) totalmente recargables del mundo que son siete veces más eficientes que los tipos convencionales de iones de litio.
Lo más resaltante es que estas baterías de Dióxido de Li-Carbono son completamente recargables hasta 500 veces.
Estas baterías han sido promocionadas como carbono-neutral, lo que las hace ecológicamente amigables.
El alcance del descubrimiento respecto al Dióxido de Li-Carbono
Uno de los mayores intereses de los investigadores en el sector es encontrar un material que permita extender significativamente la vida útil de las baterías de iones de litio y así lograr más duración entre cargas.
Esto llevó al descubrimiento que las baterías de dióxido de carbono y litio se ajustan perfectamente, ya que poseen una densidad de energía hasta 7 veces mayor que las baterías de iones de litio comunes.
Sin embargo, este hallazgo tiene una debilidad y es que aún no han logrado que duren más allá de unos pocos ciclos de carga.
Solo el año pasado, los investigadores del MIT demostraron un prototipo que duró un total de 10 ciclos de carga. En ese momento, fue un avance importante que contribuyó a resolver el problema planteado en el mercado. Fue un cambio importante a pesar de que no proporcionó suficiente eficiencia.
La versión más reciente desarrollada por la Universidad de Illinois representa un avance importante. El problema técnico que los investigadores de la UIC han superado giró en torno a una tendencia a la acumulación de carbono en el catalizador durante la carga.
Según Amin Salehi-Khojin, profesor asociado de ingeniería mecánica e industrial en la Facultad de Ingeniería de la UIC y autor del artículo, las baterías de dióxido de carbono y litio se han visto afectadas por la acumulación de carbono, que no solo bloquea los sitios activos del catalizador, sino también que también evita la difusión eficiente de dióxido de carbono y desencadena la descomposición de electrolitos en un estado cargado.
Para superar este desafío, Salehi-Khojin y sus colegas utilizaron un electrolito híbrido junto con disulfuro de molibdeno (molybdenum disulfide) como catalizador del cátodo para ayudar a incorporar carbono en el proceso.
En resumen, los científicos crearon un único producto compuesto de múltiples componentes en lugar de una mezcla de productos separados, lo que ayudó a mejorar el proceso de ciclos de carga.
Si bien las nuevas baterías aún no tienen la capacidad comparativa con las baterías de Tesla de alta gama, que se pueden recargar hasta 5,000 veces y durar hasta un millón de millas, los 500 ciclos de carga son suficientemente buenos como para que sean prácticas para muchos usos cotidianos, incluso en paquetes portátiles de carga, teléfonos inteligentes, sistemas UPS y posiblemente incluso algunos vehículos eléctricos.
La tecnología no se detiene y el avance científico continúa, así que es de esperar que el desempeño de estas baterías de Dióxido de Li-Carbono mejore notablemente en la cantidad de ciclos de carga y así constituirse en una alternativa a las baterías de Li-ion cuya duración entre cargas representa una limitación.
Hasta ahora, las nuevas baterías todavía están lejos de la producción comercial, pero son un buen dispositivo de prueba de concepto para almacenamiento de energía que algún día podría proporcionar un medio para canalizar todo ese dióxido de carbono en algo útil.
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