Las baterías son uno de los mayores obstáculos en el camino hacia la adopción masiva de vehículos eléctricos (VE). Pero, ¿y si no solo pudieran durar más, sino también repararse a sí mismas? Esa es la visión que impulsa a investigadores como Johannes Ziegler y Liu Sufu, quienes están trabajando para hacer esto una realidad.
Las ventas de VE en Europa están aumentando, un 20% en febrero en comparación con el mismo mes de 2024. Los VE son esenciales para electrificar nuestro transporte y reducir las emisiones de carbono que destruyen el planeta, pero su viaje no está exento de desafíos.
La mayoría de los VE dependen de baterías de iones de litio, similares a las de nuestros teléfonos, pero mucho más grandes y complejas. Una batería de VE contiene decenas de kilogramos de metales valiosos – litio, níquel y cobre – y debe durar más de una década, coincidiendo con la vida útil esperada de un VE.
Para abordar este desafío, un equipo de investigadores se ha reunido bajo una iniciativa financiada por la UE llamada PHOENIX, con el objetivo de desarrollar baterías que puedan curarse a sí mismas. Su objetivo es extender la vida útil de las baterías, hacerlas más seguras y reducir la necesidad de nuevos metales para baterías.
“La idea es aumentar la vida útil de la batería y reducir su huella de carbono porque la misma batería puede repararse a sí misma, de modo que se necesitan menos recursos en general”, dijo Ziegler, científico de materiales del Instituto Fraunhofer para la Investigación de Silicatos ISC en Alemania.
En 2023, la UE identificó 34 materiales como críticos, incluidos metales para baterías como litio, níquel, cobre y cobalto.
El proyecto PHOENIX lleva el nombre del ave mítica que resurge de sus propias cenizas, un símbolo apropiado para el renacimiento y la renovación que los investigadores esperan lograr en la tecnología de baterías.
Y lo que está en juego es alto. La legislación de la UE exige que todos los coches y furgonetas nuevos vendidos a partir de 2035 en adelante generen cero emisiones. El objetivo es reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero del sector del transporte.
Para que eso suceda, los coches eléctricos necesitarán mejores baterías.
Sentido y desencadenante
Cualquiera que posea un teléfono inteligente conoce la frustración con las baterías: después de unos años, su vida útil se desploma. El mismo problema afecta a los VE, solo que a mayor escala.
Esto sucede porque partes de la batería se degradan a medida que se carga y descarga repetidamente con el tiempo.
Científicos de Bélgica, Alemania, Italia, España y Suiza están colaborando para diseñar sensores que detecten los cambios dentro de una batería de iones de litio a medida que envejece y activen la autocuración de la batería cuando sea necesario.
El objetivo es duplicar la vida útil de las baterías y, por extensión, la vida útil de los VE.
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La idea es aumentar la vida útil de la batería y reducir su huella de carbono porque la misma batería puede repararse a sí misma, de modo que se necesitan menos recursos en general.
Hoy en día, los sistemas de gestión de baterías (BMS) – el cerebro de una batería – monitorean el voltaje y la temperatura de una batería para garantizar que no se sobrecaliente y cause problemas de seguridad.
“Actualmente, lo que se detecta es muy limitado en general: temperatura, voltaje y corriente. Además de proporcionar una estimación de la disponibilidad de energía restante, garantiza la seguridad”, dijo Yves Stauffer, ingeniero del Centro Suizo de Electrónica y Microtecnología (CSEM), un centro de innovación que desarrolla tecnologías disruptivas. Stauffer dirige la investigación de BMS.
El equipo de PHOENIX tiene como objetivo ir más allá introduciendo sensores y desencadenantes avanzados. Algunos de ellos detectarán cuándo la batería se expande, otros generarán un mapa de calor y algunos vigilarán gases peligrosos como el hidrógeno o el monóxido de carbono.
Todos estos sensores proporcionarán un sistema de alerta temprana para la salud de la batería.
Cuando el cerebro de la batería decide que se necesita reparación, se activa la curación. Esto podría significar apretar la batería para que vuelva a su forma, por ejemplo, o aplicar calor específico para activar los mecanismos de autorreparación en el interior.
“La idea es que bajo tratamiento térmico, algunos enlaces químicos únicos reboten”, dijo Sufu, químico de baterías en CSEM que también trabaja en PHOENIX.
Otro enfoque de autocuración utiliza campos magnéticos para romper dendritas, estructuras metálicas ramificadas que se forman en los electrodos de la batería durante la carga y pueden causar cortocircuitos y fallos.
El tamaño importa
Los investigadores de PHOENIX también tienen como objetivo aumentar la autonomía de los VE y reducir el tamaño de las baterías.
“Estamos tratando de desarrollar baterías de próxima generación con mayor densidad de energía”, dijo Sufu. Eso significa que un VE requeriría una batería más pequeña, lo que lo haría más ligero y le permitiría conducir más con una sola carga.
Una estrategia es reemplazar el grafito, el material utilizado en los lápices, con silicio, que se sitúa en algún lugar entre los metales y los no metales.
Esto no se adopta ampliamente en las baterías comerciales actuales, en parte porque el silicio es menos estable y su volumen puede expandirse hasta un 300% durante la carga y descarga, dijo Sufu. Con silicio en el interior, una batería tendría que ser capaz de sobrevivir a estos cambios drásticos o repararse a sí misma.
“
Estamos tratando de desarrollar baterías de próxima generación con mayor densidad de energía.
En marzo de 2025, se desarrolló un nuevo lote de prototipos de sensores y desencadenantes y se envió a los socios para su prueba en celdas de bolsa de batería: baterías de iones de litio flexibles, ligeras y planas.
Sin embargo, si bien cargar una batería con sensores es excelente para proporcionar información sobre su estado de salud, también aumenta el costo. Por lo tanto, el equipo se centra en identificar qué tecnologías ofrecen suficientes beneficios para justificar el costo de los VE.
Cualquiera que sea el enfoque que prevalezca, permitirá que los futuros VE duren más y conduzcan más lejos, con baterías más seguras, más compactas y menos intensivas en recursos.
Extender la vida útil de la batería también reducirá la huella de carbono de los VE, ofreciendo una situación beneficiosa tanto para los consumidores como para el medio ambiente.
“Es emocionante prolongar la vida útil de las baterías y trabajar en los VE”, dijo Ziegler. “Se trata de unir las piezas.”
Las baterías son uno de los mayores obstáculos en el camino hacia la adopción masiva de vehículos eléctricos (VE). Pero, ¿y si no solo pudieran durar más, sino también repararse a sí mismas? Esa es la visión que impulsa a investigadores como Johannes Ziegler y Liu Sufu, quienes están trabajando para hacer esto una realidad.
Las ventas de VE en Europa están aumentando, un 20% en febrero en comparación con el mismo mes de 2024. Los VE son esenciales para electrificar nuestro transporte y reducir las emisiones de carbono que destruyen el planeta, pero su viaje no está exento de desafíos.
La mayoría de los VE dependen de baterías de iones de litio, similares a las de nuestros teléfonos, pero mucho más grandes y complejas. Una batería de VE contiene decenas de kilogramos de metales valiosos – litio, níquel y cobre – y debe durar más de una década, coincidiendo con la vida útil esperada de un VE.
Para abordar este desafío, un equipo de investigadores se ha reunido bajo una iniciativa financiada por la UE llamada PHOENIX, con el objetivo de desarrollar baterías que puedan curarse a sí mismas. Su objetivo es extender la vida útil de las baterías, hacerlas más seguras y reducir la necesidad de nuevos metales para baterías.
“La idea es aumentar la vida útil de la batería y reducir su huella de carbono porque la misma batería puede repararse a sí misma, de modo que se necesitan menos recursos en general”, dijo Ziegler, científico de materiales del Instituto Fraunhofer para la Investigación de Silicatos ISC en Alemania.
En 2023, la UE identificó 34 materiales como críticos, incluidos metales para baterías como litio, níquel, cobre y cobalto.
El proyecto PHOENIX lleva el nombre del ave mítica que resurge de sus propias cenizas, un símbolo apropiado para el renacimiento y la renovación que los investigadores esperan lograr en la tecnología de baterías.
Y lo que está en juego es alto. La legislación de la UE exige que todos los coches y furgonetas nuevos vendidos a partir de 2035 en adelante generen cero emisiones. El objetivo es reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero del sector del transporte.
Para que eso suceda, los coches eléctricos necesitarán mejores baterías.
Sentido y desencadenante
Cualquiera que posea un teléfono inteligente conoce la frustración con las baterías: después de unos años, su vida útil se desploma. El mismo problema afecta a los VE, solo que a mayor escala.
Esto sucede porque partes de la batería se degradan a medida que se carga y descarga repetidamente con el tiempo.
Científicos de Bélgica, Alemania, Italia, España y Suiza están colaborando para diseñar sensores que detecten los cambios dentro de una batería de iones de litio a medida que envejece y activen la autocuración de la batería cuando sea necesario.
El objetivo es duplicar la vida útil de las baterías y, por extensión, la vida útil de los VE.
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La idea es aumentar la vida útil de la batería y reducir su huella de carbono porque la misma batería puede repararse a sí misma, de modo que se necesitan menos recursos en general.
Hoy en día, los sistemas de gestión de baterías (BMS) – el cerebro de una batería – monitorean el voltaje y la temperatura de una batería para garantizar que no se sobrecaliente y cause problemas de seguridad.
“Actualmente, lo que se detecta es muy limitado en general: temperatura, voltaje y corriente. Además de proporcionar una estimación de la disponibilidad de energía restante, garantiza la seguridad”, dijo Yves Stauffer, ingeniero del Centro Suizo de Electrónica y Microtecnología (CSEM), un centro de innovación que desarrolla tecnologías disruptivas. Stauffer dirige la investigación de BMS.
El equipo de PHOENIX tiene como objetivo ir más allá introduciendo sensores y desencadenantes avanzados. Algunos de ellos detectarán cuándo la batería se expande, otros generarán un mapa de calor y algunos vigilarán gases peligrosos como el hidrógeno o el monóxido de carbono.
Todos estos sensores proporcionarán un sistema de alerta temprana para la salud de la batería.
Cuando el cerebro de la batería decide que se necesita reparación, se activa la curación. Esto podría significar apretar la batería para que vuelva a su forma, por ejemplo, o aplicar calor específico para activar los mecanismos de autorreparación en el interior.
“La idea es que bajo tratamiento térmico, algunos enlaces químicos únicos reboten”, dijo Sufu, químico de baterías en CSEM que también trabaja en PHOENIX.
Otro enfoque de autocuración utiliza campos magnéticos para romper dendritas, estructuras metálicas ramificadas que se forman en los electrodos de la batería durante la carga y pueden causar cortocircuitos y fallos.
El tamaño importa
Los investigadores de PHOENIX también tienen como objetivo aumentar la autonomía de los VE y reducir el tamaño de las baterías.
“Estamos tratando de desarrollar baterías de próxima generación con mayor densidad de energía”, dijo Sufu. Eso significa que un VE requeriría una batería más pequeña, lo que lo haría más ligero y le permitiría conducir más con una sola carga.
Una estrategia es reemplazar el grafito, el material utilizado en los lápices, con silicio, que se sitúa en algún lugar entre los metales y los no metales.
Esto no se adopta ampliamente en las baterías comerciales actuales, en parte porque el silicio es menos estable y su volumen puede expandirse hasta un 300% durante la carga y descarga, dijo Sufu. Con silicio en el interior, una batería tendría que ser capaz de sobrevivir a estos cambios drásticos o repararse a sí misma.
“
Estamos tratando de desarrollar baterías de próxima generación con mayor densidad de energía.
En marzo de 2025, se desarrolló un nuevo lote de prototipos de sensores y desencadenantes y se envió a los socios para su prueba en celdas de bolsa de batería: baterías de iones de litio flexibles, ligeras y planas.
Sin embargo, si bien cargar una batería con sensores es excelente para proporcionar información sobre su estado de salud, también aumenta el costo. Por lo tanto, el equipo se centra en identificar qué tecnologías ofrecen suficientes beneficios para justificar el costo de los VE.
Cualquiera que sea el enfoque que prevalezca, permitirá que los futuros VE duren más y conduzcan más lejos, con baterías más seguras, más compactas y menos intensivas en recursos.
Extender la vida útil de la batería también reducirá la huella de carbono de los VE, ofreciendo una situación beneficiosa tanto para los consumidores como para el medio ambiente.
“Es emocionante prolongar la vida útil de las baterías y trabajar en los VE”, dijo Ziegler. “Se trata de unir las piezas.”
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