Cuando hablamos de “baterías de litio” solemos imaginar una única tecnología. Pero no existe una sola batería de litio. Existen distintas familias, con características muy diferentes, diseñadas para resolver problemas distintos.

Todas comparten un principio básico: los iones de litio se mueven de un lado a otro de la batería para almacenar y liberar energía. Lo que cambia es el material utilizado en los electrodos. Y ese cambio determina buena parte de lo que nos importa como usuarios: cuánta energía puede almacenar una batería, cuánto dura, qué tan segura es y cuánto cuesta.

La familia LFP, basada en litio, hierro y fosfato, es actualmente una de las más utilizadas en autos urbanos, taxis y baterías domésticas para paneles solares. Su principal ventaja es la seguridad: resiste temperaturas elevadas y es más difícil de incendiar. También soporta miles de ciclos de carga y descarga. La contrapartida es una menor densidad energética, por lo que para lograr la misma autonomía un vehículo puede necesitar una batería más pesada.

En el otro extremo aparece la química NMC, que combina níquel, manganeso y cobalto. Es habitual en vehículos eléctricos de alta gama y largo alcance porque permite almacenar más energía en el mismo espacio. Eso se traduce en autos más livianos y con mayor autonomía. A cambio, presenta una mayor sensibilidad al calor y, por ahora, un costo de fabricación superior.

Existe también el LTO, basado en titanato de litio, pensado para aplicaciones en las que la velocidad de carga y la cantidad de ciclos son prioritarias. Se utiliza en trenes, ómnibus eléctricos y sistemas de respaldo. Puede cargarse rápidamente y soporta una enorme cantidad de ciclos, aunque almacena menos energía por kilogramo y resulta más costoso.
Esto permite entender algo importante: no existe una química “mejor” en términos absolutos. Existe una química más adecuada para cada necesidad.

Un mismo fabricante puede utilizar LFP en sus modelos de entrada y NMC en los vehículos de mayor rendimiento. No porque una batería sea buena y la otra mala, sino porque cada una prioriza características diferentes.

Alejandro Pérez Vargas, expresidente del Consejo Profesional de Ingeniería Química

Diversidad de baterías

Esta diversidad también ayuda a poner en perspectiva muchas noticias sobre “la nueva batería”. En general, no se trata de haber inventado nuevamente el litio, sino de modificar la combinación de materiales para conseguir una determinada ventaja: mayor autonomía, más seguridad, carga más rápida o menor costo.

Pero todas estas tecnologías comparten una limitación importante: utilizan un electrolito líquido inflamable. Ese componente permite el movimiento de los iones, pero también está detrás de uno de los principales riesgos de las baterías actuales.

Por eso, la próxima gran transformación no pasa solamente por mejorar las químicas existentes. También busca cambiar el corazón mismo de la tecnología.

Las baterías de estado sólido reemplazan ese electrolito líquido por un material sólido, como una cerámica, un cristal o un polímero especial. El objetivo es reducir el riesgo asociado a la inflamabilidad y, al mismo tiempo, habilitar el uso de litio metálico, que permite almacenar mucha más energía con el mismo peso.

Primeras versiones de las baterías de litio

Las primeras versiones ya están siendo probadas, pero las versiones plenas todavía no llegaron masivamente al mercado. El desafío es, fundamentalmente, de ingeniería: fabricar a gran escala, con materiales que mantengan un buen contacto eléctrico y bajo condiciones de humedad extremadamente controladas.

La evolución de las baterías no consiste, entonces, en encontrar una única tecnología que reemplace a todas las demás. Consiste en desarrollar soluciones diferentes para necesidades diferentes. La batería del futuro no será necesariamente una sola. Probablemente serán varias.
Entenderlo es importante no solo para interpretar hacia dónde va la movilidad eléctrica y el almacenamiento energético. También para comprender que, detrás de cada avance tecnológico, hay una combinación de química, ingeniería, costos, seguridad y escala industrial.

(*) Expresidente del Consejo Profesional de Ingeniería Química.

, Alejandro Pérez Vargas (*)