El trabajo, realizado por investigadores de The Ohio State University y Korea University, estudia por qué las baterías de litio-telurio pierden rendimiento con el uso. El artículo científico se publicó el 26 de agosto de 2026 en Nature Communications, mientras que Ohio State ha divulgado ahora, el 5 de octubre, los resultados y sus posibles implicaciones.
La clave está en un compuesto intermedio llamado Li₂Te₆. Mediante técnicas de rayos X operando, el equipo pudo observar en tiempo real cómo estos cristales se forman, crecen y se disuelven mientras la batería carga y descarga.
Los cristales de Li₂Te₆ explican parte de la degradación
Las baterías recargables dependen de reacciones químicas reversibles: durante la carga y la descarga, los materiales activos cambian de estado para almacenar y liberar energía.
En las baterías de litio-telurio, el proceso es más complejo de lo que ocurre en sistemas como litio-azufre o litio-selenio. El estudio identifica una ruta sólido-líquido-sólido-líquido-sólido en la que aparece una fase intermedia de politelururo de litio, Li₂Te₆.
Durante la descarga, los investigadores observaron que se forman cristales relativamente pequeños de Li₂Te₆ que terminan disolviéndose. El problema aparece durante la carga: en ese recorrido químico se generan cristales de mayor tamaño que no llegan a desaparecer por completo.
Esos restos permanecen de un ciclo al siguiente y van bloqueando parte del material activo. Con el tiempo, la batería tiene menos material disponible para participar de nuevo en la reacción y su capacidad útil disminuye.
Para llegar a esta conclusión, el equipo combinó observaciones experimentales mediante difracción de rayos X operando y microscopía de transmisión de rayos X con cálculos de mecánica cuántica y simulaciones cinéticas.
La solución fue cambiar el protocolo de carga
La parte especialmente interesante del trabajo es que los investigadores no intentaron solucionar el problema sustituyendo el electrodo o añadiendo un material nuevo.
En su lugar, utilizaron lo aprendido sobre la formación de Li₂Te₆ para diseñar un protocolo de carga adaptado que controla mejor el crecimiento de estos cristales y facilita su disolución antes de que permanezcan atrapados en ciclos posteriores.
Según Ohio State, con este procedimiento la batería conservó aproximadamente nueve veces más capacidad después de 30 ciclos que con el protocolo anterior utilizado como referencia.
El dato debe interpretarse correctamente. No significa que la batería almacene nueve veces más energía desde el primer ciclo ni que un móvil pueda multiplicar por nueve su autonomía. La mejora se refiere a cuánta capacidad consigue conservar la celda experimental tras 30 ciclos al utilizar el nuevo método de carga.
Joseph Kwon, profesor de Ingeniería Química y Biomolecular en Ohio State y coautor del trabajo, describe el cambio como una modificación esencialmente de software: un perfil de carga puede implementarse mediante el sistema de gestión de la batería sin necesidad de modificar físicamente cada celda.
Por qué interesa una batería de litio-telurio
El telurio resulta atractivo en investigación por su alta conductividad eléctrica y por la posibilidad de almacenar una cantidad importante de energía en un volumen reducido.
Sin embargo, las baterías Li-Te están mucho menos estudiadas que otras químicas experimentales, especialmente las de litio-azufre. Uno de los problemas ha sido precisamente entender con suficiente detalle qué ocurre dentro de la celda durante los ciclos de carga y descarga.
El trabajo demuestra que conocer esos mecanismos puede abrir otra vía para mejorar una química de batería: no siempre es necesario buscar un nuevo material. En algunos casos, controlar mejor cómo se carga la batería puede modificar las reacciones internas y reducir la degradación.
Este enfoque tiene interés también para los sistemas de gestión de baterías o BMS, que ya controlan parámetros como corriente, tensión y temperatura durante la carga.
Los investigadores plantean como siguiente paso desarrollar modelos predictivos capaces de anticipar la cristalización de Li₂Te₆ y calcular perfiles de corriente óptimos en tiempo real.
En Hardmaniacos ya hemos visto otros ejemplos de químicas experimentales que intentan resolver problemas de degradación desde enfoques diferentes, como la batería acuosa de zinc-yodo que superó los 60.000 ciclos en pruebas de laboratorio.
Todavía está lejos de convertirse en una batería comercial
Aunque el resultado es prometedor, estamos ante investigación de laboratorio y no ante una batería preparada para llegar a móviles, portátiles, coches eléctricos o estaciones de energía.
El ensayo destacado por Ohio State compara el comportamiento después de 30 ciclos. Es suficiente para demostrar que el protocolo de carga modifica de forma importante la degradación observada, pero no para establecer por sí solo la vida útil de una batería comercial.
Tampoco se han anunciado celdas de producción, fechas de comercialización ni productos que vayan a utilizar esta química.
La importancia del estudio está en otra parte: los investigadores han podido observar directamente un mecanismo de degradación que hasta ahora no se comprendía bien y han utilizado ese conocimiento para corregir parcialmente el problema sin cambiar la composición básica de la batería.
Si el enfoque puede mantenerse durante muchos más ciclos y trasladarse a celdas de mayor tamaño, podría convertirse en una herramienta adicional para hacer viables químicas que hasta ahora resultaban poco prácticas.
Fuentes: The Ohio State University — New approach could lead to a better battery y Nature Communications — Direct visualization of complex mechanisms in lithium tellurium batteries.