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Un equipo de investigadores chinos ha desarrollado un nuevo electrolito híbrido que podría mejorar notablemente los supercondensadores, dispositivos de almacenamiento de energía conocidos por su rapidez de carga y su gran durabilidad. El descubrimiento podría tener grandes implicaciones para los vehículos eléctricos y las redes eléctricas.
Los supercondensadores almacenan la energía de forma distinta a las pilas normales. En lugar de utilizar reacciones químicas, se basan en la separación de iones. Esto les permite cargarse y descargarse mucho más rápido. Ya se utilizan en tecnologías como el frenado regenerativo y la estabilización de la red. Pero hasta ahora se han enfrentado a graves limitaciones.
La mayoría de los supercondensadores se basan en electrolitos acuosos. Son más seguros y baratos que las alternativas orgánicas, pero se descomponen a tensiones bajas, normalmente inferiores a 1 voltio. Además, soportan mal las temperaturas extremas: se congelan por debajo de 0 °C y hierven a 100 °C. Estos inconvenientes han limitado su uso en vehículos eléctricos y otros entornos exigentes.
El equipo de investigación chino abordó este problema con una nueva mezcla de electrolitos. Su fórmula combina agua, un líquido iónico llamado EMIMNTf₂ y trifluorometanosulfonato de potasio (KOTf). Normalmente, el agua y los líquidos iónicos no se mezclan, pero la sal de potasio ayuda a reestructurar los enlaces de hidrógeno del agua, permitiendo que los líquidos se combinen.
Este cambio impide que el agua se descomponga, lo que permite que el supercondensador funcione a 3,37 voltios, casi el triple del voltaje habitual. Además, permanece estable de 0 a 100 °C, lo que lo hace mucho más útil en condiciones reales.
El prototipo también demostró ser duradero: mantuvo 81,8% de su capacidad tras 10.000 ciclos de carga y descarga a 60°C. En comparación, los supercondensadores comerciales pueden perder hasta 30% de su capacidad tras solo 5.000 ciclos.
La densidad energética fue otro punto positivo. Aunque todavía no alcanza el nivel de las baterías de iones de litio, el nuevo dispositivo se acerca; además, conserva las ventajas de carga-descarga rápida que hacen únicos a los supercondensadores.
Sin embargo, sigue habiendo retos. El nuevo electrolito aún está en fase de laboratorio. La producción industrial requerirá nuevos métodos, y los sistemas de vehículos eléctricos actuales tendrían que rediseñarse a fondo para soportar el voltaje más alto.
Los expertos afirman que el avance es prometedor, pero señalan la necesidad de una fabricación rentable antes de que pueda competir con las tecnologías de baterías existentes. Si se superan esos obstáculos, el nuevo sistema podría reducir la dependencia del litio y ofrecer una opción más sostenible y de carga más rápida.
La investigación forma parte del impulso más amplio de China a la innovación en almacenamiento de energía. Desde 2015, el país ha presentado más de 75% de patentes mundiales relacionadas con los supercondensadores. Este último avance respalda los esfuerzos mundiales por mejorar el almacenamiento en red y electrificar el transporte mediante tecnologías más limpias y eficientes.
Aunque no sustituirá a las baterías de iones de litio a corto plazo, este sistema híbrido podría allanar el camino para nuevas combinaciones que combinen los puntos fuertes de ambos tipos de baterías.
