Bateria de Grafeno
Las baterías de grafeno, ¿son el futuro o solo un mito?
Aunque la tecnología de las baterías ha ido evolucionando progresivamente en los últimos años está teniendo problemas para seguir la demanda de los dispositivos (portátiles, smartphones, etc.). Mucho se ha hablado del grafeno, ese componente «milagroso» que puede ser la cura par todos los males en la industria del hardware y, por supuesto, esto incluye las baterías. ¿Qué pasa entonces con las baterías de grafeno? ¿Son un mito o ya se están implementando? En este artículo vamos a explicarte cómo funcionan y por qué todavía no han llegado al mercado de manera masiva.
Las limitaciones de espacio y las complicaciones con las tolerancias de carga y descarga hacen que los dispositivos que alimentamos actualmente con baterías de iones de litio tengan serias deficiencias, especialmente en cuanto a la limitación de su autonomía y la vida útil que tienen en cuanto a ciclos de carga.
Sin embargo, en los últimos años la tecnología ha dado un paso de gigante desde que han empezado a experimentar con el grafeno, un material que puede hacer que las baterías de nuestros equipos solucionen todos estos problemas proporcionando una vida útil mucho más larga, con ciclos de carga más cortos y, además, una mejor autonomía.
Entonces, si todo son ventajas, ¿por qué no llegan todavía al mercado? Antes de contestar a esta pregunta, es de rigor explicar primero las bases.
¿Qué es el grafeno?
El grafeno es una capa de carbono que tiene tan solo un átomo de grosor. Aunque está hecho del mismo material que el grafito de los lápices, debido a que su grosor es tan pequeño se considera que es un material bidimensional (dos dimensiones en el espacio), motivo por el que sus propiedades cambian y se convierte en lo que se considera como un superconductor de la electricidad.
Esto es especialmente valioso dado el hecho de que la mayoría de materiales que usamos para conducir la electricidad tienen una cierta cantidad de resistencia, lo que nos obliga a usar volúmenes más grandes (por ejemplo, hacer cables de cobre más gruesos para poder conducir mayor amperaje de electricidad) además de obligarnos a usar métodos alternativos para paliar los síntomas (en otras palabras, con la resistencia se produce calor y por eso necesitamos disipadores, para mantener una buena temperatura).
La resistencia eléctrica interna es el motivo por el cual todas las baterías tienen el llamado «límite de drenaje» que no pueden superar de ninguna manera. Algunas unidades más avanzadas pueden drenar hasta 20 amperios, pero llegado a cierto límite se les somete a demasiado estrés, por lo que se multiplican las probabilidades de que se generen problemas.
El grafeno aumenta drásticamente este límite debido a su falta casi total de resistencia interna, motivo por el cual también prácticamente no se calienta y no es necesario utilizar ningún tipo de disipador. Por este motivo, no es complicado imaginar varias capas de grafeno en una batería, lo que supondría un límite de drenaje muy elevado, con una alta carga eléctrica (ya que es super conductor) y sin generar calor ni peligros, ¿verdad?
Dicho de otra manera, todo esto significa que en teoría podríamos crear una batería de iones de litio mejorada con grafeno para que sea capaz de cargar y descargar cómodamente grandes amperajes, y hacerlo sin afectar gravemente a su longevidad ni suponer un peligro. De hecho, si las afirmaciones actuales son correctas, el grafeno puede incluso aumentar considerablemente el número de ciclos de carga que soportaría una batería.
El grafeno también tiene limitaciones
La principal facultad del grafeno es que es un super conductor que casi no se calienta, que está hecho de un elemento muy común en la tierra y que no requiere por lo tanto una gran inversión en materias primas. La parte mala es que crear esas capas de un átomo de grosor representa un problema para los fabricantes, tanto para lograrlo como la tecnología que necesitan en su producción.
Más todavía es un impedimento el hecho de que actualmente no se cuentan con los medios que permitan utilizar baterías de grafeno como tal, sino solo en combinación con las actuales baterías de litio «mejoradas».
Con todo y con eso, los principales fabricantes creen que todavía no es el momento porque las baterías de litio por el momento siguen cumpliendo con las expectativas, aunque reconocen que llegará un momento en el que su tecnología llegue al límite y sí que necesiten invertir más recursos en desarrollar esta tecnología que incluye el grafeno. Mientras tanto, esperan encontrar una manera más simple y barata para poder fabricarlas.
¿Se pueden conseguir ya baterías de grafeno?
A principios de 2020 ya había compañías pioneras en el desarrollo de este tipo de baterías, entre las que se encuentran Elecjet con su Apollo Traveler y los power banks «Real Graphene» de G-Pro que, en teoría, utiliza una batería de iones de litio mejorada con grafeno y que su versión de tan solo 2000 mAh cuesta 60 dólares.
No obstante, más allá de esto todavía no hay ningún producto comercial, incluyendo smartphones o portátiles, que cuente con este tipo de baterías. Se van dando pequeños pasos hacia esta tendencia pero la cosa va muy lenta y no se prevé una utilización comercial hasta dentro de unos años y de hecho en pleno 2021 no hay ningún producto basado en esto a la vista, por lo que queda un largo camino por delante.