Premio Nobel de Química 2019 otorga un mundo recargable

El día 9, la Real Academia de Ciencias de Suecia otorgó el Premio Nobel de Química 2019 a científicos que desarrollaron baterías de iones de litio. Admirables e indispensables, son capaces de almacenar cantidades considerables de energía, incluso de fuentes solares y eólicas, señalando la posibilidad de una sociedad futura libre de combustibles fósiles.

Las investigaciones

La historia de las baterías de iones de litio comenzó durante la llamada crisis del petróleo de la década de 1970. El inglés Stanley Whittinham estaba investigando al gigante Exxon en busca de nuevas tecnologías que pudieran producir tecnología energética independiente de los combustibles fósiles.

Investigando superconductores y descubriendo un material extremadamente rico en energía, creó un nuevo tipo de cátodo (electrodo de fuente de energía) en una batería de litio. Estaba hecho de disulfuro de titanio que, a nivel molecular, era capaz de albergar indistintamente iones de litio.

Además, el ánodo (electrodo positivo) estaba hecho de litio, lo que permitía una fuerte liberación de electrones, pero a pesar de ser el metal más liviano en la tabla periódica, el litio es lo suficientemente reactivo como para hacer que la batería sea muy explosiva e inviable.

Las mejoras

John Goodenough, quien se convirtió en el premio Nobel más antiguo a los 97 años, apostó por el gran potencial de ese cátodo temprano, pero con el intercambio de sulfuros metálicos por óxidos. En 1980, pudo demostrar que el óxido de cobalto podía duplicar la salida de la batería a cuatro voltios, lo que abrió un campo para baterías más potentes.

Utilizando la tecnología Goodenough, el japonés Akira Yoshino creó, en 1985, la primera batería viable de iones de litio. Pero en lugar de usar litio reactivo en el ánodo, lo reemplazó con coque de petróleo, un derivado rico en carbono que tiene la propiedad de intercalar iones de litio.

El resultado fue una batería liviana, resistente y recargable cientos de veces antes de que su rendimiento se deteriorara. La gran ventaja de las baterías de iones de litio es que no se basan en reacciones químicas que dañan los electrodos, sino en iones de litio que fluyen de un lado a otro entre el ánodo y el cátodo.