El Premio Nobel de Química es para los padres de las baterías de ion-litio

Por Miguel Faigón, CONICET

La Academia Real de Ciencias de Suecia anunció hoy que John B. Goodenough, Stanley Whittingham y Akira Yoshino son los ganadores del Premio Nobel de Química 2019, por su importante contribución al desarrollo de las baterías de ion-litio.

El anuncio de los premiados destacó que estas baterías se usan hoy en todo el mundo para alimentar los dispositivos electrónicos portátiles que utilizan las personas para comunicarse, trabajar, estudiar, escuchar música o buscar conocimiento, así como también permiten desarrollar automóviles eléctricos y almacenar energía proveniente de fuentes renovables.

Fue el científico británico, Stanley Whittingham, quien en los años '70 -a partir de la crisis del petróleo- estableció las bases para la creación de las baterías de ion-litio, bajo el propósito de desarrollar tecnologías energéticas que no implicaran el uso de combustibles fósiles. Con este objetivo, Whittingham llegó a fabricar una batería con un cátodo de disulfuro de titanio -material que a nivel molecular tiene espacios para intercalar iones de litio- y un ánodo parcialmente hecho de litio metálico. Pese a su potencial, esta batería no resultó viable debido al carácter reactivo del litio metálico y por ser demasiado explosiva.

Algunos años más tarde, a principios de los '80, el estadounidense John Goodenough realizó avances importantes para potenciar este tipo de baterías, al reemplazar el disulfuro de titanio por un oxido metálico (óxido de cobalto), lo que al mismo tiempo las volvió más seguras.

"Whittingham fue el primero en fabricar una batería de ion-litio, pero tras su explosión el proyecto fue clausurado. El trabajo de Goodenough fue fundamental porque descubrió la forma de colocar iones de litio dentro de la red cristalina de óxido y de esa forma poder hacer baterías más seguras", señala Ernesto Calvo, investigador del CONICET en el Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía (INQUIMAE, CONICET-UBA), quien hace algunos años desarrolló un método para extraer litio de salares de altura de manera limpia, basado justamente, en la idea de Goodenough de intercalar litio en óxidos.

Finalmente, en 1985, el japonés Akira Yoshino desarrolló la primera batería de ion-litio comercialmente viable. El aporte de Yoshino fue reemplazar el litio metálico del ánodo por un material de carbono (coque de petróleo), cuya estructura -al igual que el óxido de cobalto- también permite intercalar iones de litio.

"Algunos años más tarde, en 1991, se empezó comercializar la primera batería de ion-litio y a partir de ahí cambió la forma en que nos comunicamos, al permitir el desarrollo de los teléfonos celulares. Otro desarrollo para destacar, que depende de este tipo de alimentación, es el de lo vehículos eléctricos que requieren cerca de 15 mil veces más litio que los celulares. Además, las baterías de ion-litio ofrecen la posibilidad de electrificar zonas remotas. Pensemos que hay 30 millones de sudamericanos que hoy todavía no tienen acceso a la energía eléctrica", destaca Calvo.

El investigador del CONICET expresó su satisfacción, al tiempo que manifestó su sorpresa al conocerse los nombres de los premiados: "Ya habíamos perdido las esperanzas porque hace ya muchos años que se esperaba que Goodenough ganara el Premio Nobel y sin embargo nunca se lo daban".

Finalmente, Calvo destacó la importancia que tiene para la Argentina la investigación y el desarrollo de tecnologías vinculadas al litio "Nuestro país tiene una de las mayores reservas de litio, junto con Chile y Bolivia. Pero también tenemos una tradición importante en ciencia y tecnología que nos da la posibilidad de sacarle mayor provecho. Lo que hay que hacer con el litio que tenemos no es minería, que casi no le deja ganancias al país, sino darle valor agregado a través de la investigación y el desarrollo tecnológico", concluye el investigador.