Las baterías flexibles mantienen el 98% de su capacidad después de 45,000 ciclos

Investigadores surcoreanos dicen que han construido un electrolito de hidrogel que podría, por fin, hacer útiles las baterías flexibles fuera del laboratorio. El material se estira hasta nueve veces su longitud original, mantiene el transporte iónico funcionando a temperaturas de hasta -20 °C y ayudó a que las celdas energéticas conservaran aproximadamente el 98% de su capacidad inicial tras 45,000 ciclos de carga y descarga.

El trabajo proviene de la Universidad Sungkyunkwan (SKKU) y se dirige a dos de los problemas más desagradables en la electrónica flexible: baterías que se agrietan bajo esfuerzo y baterías que funcionan mal en el frío. Esa combinación ha frenado desde la ropa inteligente hasta los monitores de salud, porque una pantalla flexible es inútil si la fuente de energía se rinde tras unos pocos giros.

Un hidrogel que sobrevive a los dobleces y a las heladas

Los electrolitos de hidrogel tradicionales son atractivos porque conducen bien y pueden flexionarse, pero por lo general dependen del agua que se congela y de un rendimiento que decae rápidamente. El nuevo material utiliza partículas de metal líquido producidas por fragmentación ultrasónica, que inician la reacción de polimerización sin la calefacción ni la luz ultravioleta que normalmente se usan en la producción. Esa es una vía más simple, y la sencillez suele ser lo que permite que un material ingenioso pase del artículo académico a la fábrica.

Los investigadores también añadieron metacrilato de estearilo para construir enlaces reversibles entre cadenas poliméricas. Esos enlaces se separan bajo tensión y luego se reconectan cuando se elimina la carga, lo que explica cómo el hidrogel puede tolerar una elongación del 900% sin desintegrarse. Un tratamiento con cloruro de litio reduce después el punto de congelación del agua dentro del material, preservando la flexibilidad y la conductividad iónica en condiciones bajo cero.

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Baterías flexibles probadas para durabilidad a largo plazo

La cifra destacada es el número de ciclos. Tras 45,000 ciclos de carga y descarga, los dispositivos de almacenamiento de energía construidos con el hidrogel todavía conservaban aproximadamente el 98% de su capacidad original. Es el tipo de durabilidad que a los fabricantes de wearables les encanta oír, porque los consumidores ya se quejan cuando la batería de un smartwatch se agota después de un año, y más aún después de repetidos doblamientos.

• Elasticidad: 900% de la longitud original
• Temperatura de funcionamiento: hasta -20 °C
• Capacidad retenida: aproximadamente 98% tras 45,000 ciclos

Los dispositivos ponibles son el objetivo evidente

El equipo de la SKKU dice que la tecnología podría sustentar la próxima ola de baterías flexibles para relojes inteligentes, sensores médicos, tejidos electrónicos y otros dispositivos que se llevan sobre el cuerpo. El mercado ya cuenta con numerosas pantallas flexibles y sensores blandos; el almacenamiento de energía ha sido el rezagado, y ahí es donde este tipo de material podría alterar más el statu quo.

La pregunta abierta es la escala. La química parece prometedora, pero la prueba real es si un material que se comporta tan bien en el laboratorio puede fabricarse de forma consistente, barata y sin perder sus mejores cualidades en el camino hacia las líneas de producción.