La estación espacial Tiangong de China ha sido el escenario de un innovador experimento sobre las baterías de ion-litio, realizado por los tres astronautas de la misión Shenzhou-21, según informa el Instituto de Física Química de Dalian de la Academia China de Ciencias. Este estudio aprovecha el entorno único de microgravedad para desentrañar mecanismos internos que resultan casi imposibles de observar en la Tierra.

Desafíos terrestres en las baterías

Las baterías de ion-litio son fundamentales en misiones espaciales por su alta densidad energética, que mide cuánta energía pueden almacenar por unidad de peso o volumen, y su fiabilidad en condiciones extremas. Dentro de ellas, el electrolito —una solución líquida o gel que conduce iones entre el ánodo (electrodo negativo) y el cátodo (positivo)— juega un rol clave, ya que permite el flujo de iones de litio durante la carga y descarga. En la Tierra, la gravedad complica este proceso: genera corrientes convectivas que se mezclan constantemente con los campos eléctricos generados por la batería, distorsionando la distribución natural de sustancias químicas en el electrolito y afectando tanto la potencia (capacidad de entregar energía rápidamente) como la vida útil (número de ciclos de carga antes de degradarse).

Ventajas de la microgravedad

En el vacío casi sin gravedad de Tiangong, estos efectos gravitacionales desaparecen, permitiendo aislar por primera vez la influencia pura de los campos eléctricos sobre el electrolito. Esto revela cómo se distribuyen los iones y solventes sin interferencias, ofreciendo datos precisos sobre la interacción entre fuerzas gravitacionales y eléctricas que antes eran inseparables en experimentos terrestres. El resultado es una visión clara de procesos electroquímicos fundamentales, como la migración iónica y la formación de gradientes de concentración.

Implicaciones futuras

Los hallazgos prometen superar limitaciones actuales en baterías orbitales, optimizando su rendimiento en entornos espaciales hostiles. Además, guiarán el diseño de una nueva generación de baterías más seguras —con menor riesgo de sobrecalentamiento o fugas— y de mayor densidad energética, esenciales para exploraciones prolongadas como misiones a Marte o bases lunares. Este avance no solo beneficia al espacio, sino que podría influir en aplicaciones terrestres como vehículos eléctricos y almacenamiento de energía renovable.