La tecnología de las baterías de los smartphones es bastante buena hoy en día. Pero si hay algo de lo que los amantes de los gadgets nunca se cansan es de la promesa de una mayor duración de la batería. ¿No sería genial que nuestros teléfonos duraran dos o tres días completos de uso intensivo con una sola carga? ¿Y una semana entera? Con las baterías de grafeno, esto podría no ser una quimera.

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Las baterías de grafeno aún no alimentan los smartphones y otros aparatos, pero la tecnología está avanzando. En el futuro, el grafeno podría ser el material que sustituya a las baterías de iones de litio de las que tanto ha dependido la industria tecnológica durante décadas.

Ya hemos escrito sobre el grafeno unas cuantas veces aquí en Android Authority. Parece una de esas tecnologías muy prometedoras pero que están siempre a la vuelta de la esquina. Aunque todavía estamos lejos de la comercialización de las tecnologías de grafeno, incluidas las baterías, sigue siendo algo que merece la pena tener en el radar.

Aquí tienes todo lo que necesitas saber sobre las baterías de grafeno.

¿Qué es una batería de grafeno?

Antes de profundizar en la batería de grafeno, merece la pena recapitular rápidamente qué es el grafeno y cómo funciona.

Brevemente, el grafeno es una composición de átomos de carbono fuertemente unidos en una estructura hexagonal o en forma de panal. Lo que hace que el grafeno sea tan único es que esta estructura sólo tiene una capa atómica de grosor, lo que hace que una hoja de grafeno sea esencialmente bidimensional. Esta estructura 2D produce propiedades muy interesantes, como una excelente conductividad eléctrica y térmica, gran flexibilidad, alta resistencia y bajo peso. Lo que nos interesa especialmente es la conductividad eléctrica y térmica, que en realidad es superior a la del cobre, el elemento metálico más conductor.

Los supercondensadores permiten que las baterías duren mucho más tiempo y se carguen casi instantáneamente

Cuando se trata de baterías, las capacidades del grafeno pueden utilizarse de varias maneras. El uso ideal del grafeno como batería es como «supercondensador». Los supercondensadores almacenan la corriente igual que una batería tradicional, pero pueden cargarse y descargarse con una rapidez increíble.

El truco no resuelto del grafeno es cómo fabricar económicamente en masa las láminas superfinas para su uso en baterías y otras tecnologías. Los costes de producción son prohibitivos por el momento, pero la investigación está ayudando a que las baterías de grafeno sean una realidad.

Ya en 2017, Samsung anunció un gran avance con su «bola de grafeno». Aunque desde entonces no hemos sabido nada más. Más recientemente salió a la luz que Telsa también habría estado interesada en la tecnología para baterías de automóviles.

Grafeno frente a ion-litio

Al igual que las baterías de ion-litio (Li-ion), las celdas de grafeno utilizan dos placas conductoras recubiertas de un material poroso e inmersas en una solución electrolítica. Pero aunque su composición interna es bastante similar, las dos baterías ofrecen características diferentes.

El grafeno ofrece una mayor conductividad eléctrica que las baterías de iones de litio. Esto permite que las celdas se carguen más rápido y sean capaces de suministrar corrientes muy altas. Esto es especialmente útil para las baterías de los coches, por ejemplo, o para la carga rápida entre dispositivos. La alta conductividad térmica también significa que las baterías funcionan más frías, lo que prolonga su vida útil incluso en carcasas estrechas como la de un smartphone.

Las baterías de grafeno también son más ligeras y delgadas que las actuales de iones de litio. Esto se traduce en dispositivos más pequeños y delgados o en mayores capacidades sin requerir espacio adicional. No sólo eso, sino que el grafeno permite capacidades mucho mayores. El ion-litio almacena hasta 180Wh de energía por kilogramo, mientras que el grafeno puede almacenar hasta 1.000Wh por kilogramo.

Por último, el grafeno es más seguro. Aunque las baterías de iones de litio tienen un muy buen historial de seguridad, ha habido algunos incidentes importantes relacionados con productos defectuosos. El sobrecalentamiento, la sobrecarga y la perforación pueden provocar desequilibrios químicos en las baterías de iones de litio que pueden provocar un incendio. El grafeno es mucho más estable, flexible y fuerte, y es más resistente a estos problemas.

Sin embargo, no es necesario tener uno u otro. Las baterías de iones de litio pueden utilizar el grafeno para mejorar el rendimiento del conductor catódico. Se conocen como híbridos de grafeno y óxido metálico. Las baterías híbridas tienen menos peso, tiempos de carga más rápidos, mayor capacidad de almacenamiento y una vida útil más larga que la de las baterías actuales. Es probable que las primeras baterías de grafeno para el consumidor sean híbridas.

Lo que significan las baterías de grafeno para los teléfonos inteligentes

Los futuros teléfonos inteligentes que lleven células de grafeno presentarán las ventajas mencionadas anteriormente. Los teléfonos se cargarían aún más rápido (vea los resultados de la prueba de una batería de grafeno en el vídeo que encabeza este artículo), la vida de la batería duraría fácilmente uno o dos días, si no más, y los dispositivos podrían ser más delgados y ligeros.

El cambio al grafeno podría ofrecer un 60% o más de capacidad en comparación con una batería de iones de litio del mismo tamaño. Si se combinan con una mejor disipación del calor, las baterías más frías también prolongarán la vida útil de los dispositivos. No tendrás que pagar por costosos recambios de baterías al cabo de un par de años para que tus viejos dispositivos sigan funcionando en óptimas condiciones.

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Las baterías de grafeno permitirían a los smartphones ser más delgados u ofrecer más capacidad de batería manteniendo sus proporciones actuales. También hay implicaciones interesantes para la carga rápida entre dispositivos. Con baterías capaces de soportar corrientes muy altas y tiempos de recarga y descarga rapidísimos, los aparatos podrían cargarse unos a otros a velocidades ultrarrápidas.

Aunque la tecnología de las baterías de grafeno aún está a unos años de distancia, es una perspectiva tentadora para futuros smartphones, aparatos, vehículos eléctricos y mucho más. Hay que seguirla de cerca.