Las baterías muestran su brillo interior: así se ve cómo se cargan por dentro

Las baterías, que alimentan desde nuestros teléfonos hasta los coches eléctricos, guardan todavía muchos secretos sobre su funcionamiento interno. Un grupo de investigadores de la Universidad de Purdue ha logrado algo sorprendente, observar cómo las diminutas partículas que las componen se iluminan mientras se cargan, revelando cómo fluye la energía dentro de ellas.

El experimento se realizó con una batería de iones de litio del tipo botón. Bajo un microscopio óptico, los científicos vieron cómo cientos de partículas brillaban más o menos según su nivel de carga. Ese patrón de luminosidad les permitió entender si la energía se distribuía de manera uniforme o si, por el contrario, había zonas que acumulaban más carga.

“Cada batería es como una ciudad vista desde el espacio”, explicó el investigador Kejie Zhao. “Al cargarse, unas zonas se iluminan antes que otras. Esa diferencia nos dice mucho sobre la salud y la seguridad de la batería”. Según el equipo, el brillo sirve como un mapa visual del comportamiento interno de las partículas.

Lo más sorprendente es que no se necesitó ningún equipo complejo. Con una cámara y un microscopio convencional, el grupo registró el brillo de entre cien y mil partículas individuales durante varias horas. Con ese material, pudieron construir un modelo muy preciso sobre cómo se distribuye la carga dentro del electrodo.

Los resultados confirman que las zonas con más brillo tienden a concentrar la carga y, por tanto, sufren más estrés. Esa falta de equilibrio puede acelerar la degradación y aumentar el riesgo de sobrecalentamiento o incluso de incendios, un problema que preocupa especialmente en las baterías de gran capacidad.

Para Zhao, el descubrimiento ofrece una nueva forma de diagnosticar baterías sin necesidad de abrirlas ni usar costosos escáneres. “Podemos observarlas mientras funcionan y entender en tiempo real qué ocurre dentro. Es una herramienta sencilla que puede mejorar tanto la seguridad como la eficiencia energética”, señaló.

El estudio también demuestra que esta técnica óptica puede aplicarse a distintos tipos de materiales, desde los óxidos de litio y cobalto hasta el grafito. En todos los casos, el brillo de las partículas refleja el movimiento de los electrones y la forma en que la energía se reparte dentro de la celda.

Los investigadores creen que esta observación directa permitirá diseñar baterías más duraderas y seguras. Al conocer cómo se comportan las partículas durante la carga y la descarga, será posible evitar concentraciones peligrosas y prolongar la vida útil de los dispositivos.

El trabajo, financiado por el Departamento de Energía de Estados Unidos, ofrece una nueva perspectiva sobre un proceso cotidiano pero invisible. Al final, cada destello microscópico revela una verdad sencilla, dentro de una batería, la energía no solo se almacena, también brilla.