Cómo funcionan las baterías que cargan del 10 al 80 % en menos de 10 minutos

Para entenderlo, imaginemos que una batería es una central hidráulica de almacenamiento. Hay un depósito superior (el ánodo), un depósito inferior (el cátodo) y un fluido que se bombea hacia abajo para generar energía, o hacia arriba cuando queremos almacenarla. Ese fluido es el litio. La bomba, el cargador. La diferencia es que los depósitos no son de hormigón, sino esponjas. Y eso lo cambia todo, porque por mucha potencia que tenga la bomba, no se puede forzar a una esponja a absorber agua más rápido de lo que su estructura permite.

En este sentido, los cátodos actuales son excelentes esponjas (por eso tenemos coches tan potentes como permiten sus neumáticos), pero los ánodos son mucho más delicados. Si intentamos bombear litio demasiado deprisa, la esponja se satura, rebosa y se estropea.

Temperatura y geometría interna

El primer gran avance para evitarlo ha sido jugar con la temperatura. A 25 grados, el litio se mueve con la pereza de una tarde de domingo. A 45, en cambio, se vuelve tres veces más veloz. Porsche ya lo sabe bien: el nuevo Cayenne híbrido enchufable puede recargar a ritmos asombrosos gracias a un preacondicionamiento de batería que la lleva hasta los 45 grados y a un sistema de refrigeración doble (inferior y superior) que mantiene esa temperatura sin que el sistema se desmadre.

El segundo truco tiene que ver con la geometría interna de las celdas. Aquí aparece el concepto de “carga areal”, que puede sonar abstracto pero no lo es tanto. No se trata de cuánta energía cabe en un centímetro cuadrado, sino de cuánta capacidad de carga eléctrica contiene un volumen dado de electrodo por cada unidad de superficie que lo separa del electrolito. Si ese electrodo es más delgado, los iones de litio tienen menos distancia que recorrer hasta ocupar su sitio en el grafito, y eso reduce la resistencia interna y permite aumentar la corriente sin peligro.

Electrolitos inteligentes y tensión elevada

El siguiente paso ha sido perfeccionar los electrolitos. CATL los llama “intelligent electrolyte systems”, y BYD habla de compuestos con alta conductividad iónica. En la práctica, esto significa líquidos más estables, con aditivos que reducen la resistencia de la capa SEI y facilitan el movimiento de los iones. Y finalmente está el golpe maestro: aumentar la tensión. Si duplicamos la tensión de trabajo, reducimos a la mitad la corriente necesaria para transmitir la misma potencia. Por eso las arquitecturas de 800V, 1.000V o incluso más se están convirtiendo en el nuevo estándar.