Tongchao Liu (32 años) ha desarrollado unas baterías de litio que pueden recargarse más veces que sus predecesoras y cuya construcción cuesta menos. Ya que la duración y el coste de las baterías son obstáculos importantes para la movilidad eléctrica, su trabajo podría contribuir a una mayor aceptación de este tipo de vehículos.

El gran reto es mejorar el ciclo de vida de una batería, es decir, el número de veces que se puede cargar y descargar antes de que deje de funcionar. De manera sorprendente, los investigadores no han sido capaces de ponerse de acuerdo sobre qué hace que las baterías fallen.

Liu, químico adjunto del Laboratorio Nacional de Argonne (Illinois), respondió esta pregunta al crear un nuevo sistema de diagnóstico. El sistema unificó múltiples teorías al determinar que la mayoría de los fallos de las baterías de litio se producen en el cátodo, el electrodo por el que fluye la corriente de una batería. Esto se debe a la tensión física, ya que las partes internas del cátodo se expanden y contraen durante cada ciclo de carga y descarga.

A continuación, Liu inventó una nueva estructura de cátodo con un material llamado perovskita, que soporta mejor la tensión. Esta innovación triplicó la vida útil de las baterías en las que trabajó, redujo el coste de construcción en un 25% y eliminó la necesidad de utilizar cobalto. Este material es muy utilizado en las actuales baterías de litio y se extrae principalmente en la República Democrática del Congo y Rusia, donde se explota a los trabajadores y genera considerables costes medioambientales.

El avance de Liu ha despertado el interés de las empresas comerciales, en especial, aquellas interesadas en reducir el uso de cobalto. Pero sus ambiciones a largo plazo incluyen eliminar la necesidad de otros elementos problemáticos, como el níquel, e inventar químicas de baterías nuevas que sean inmunes a la tensión física.