Baterías para móviles: Avances, problemas, tecnologías cercanas y más

De poco sirve tener en un móvil llamativas prestaciones técnicas (procesador multinúcleo, pantalla gigante y de altísima resolución, audio de exorbitante definición, etc.) si no hay suficiente energía para impulsarlas por más de una jornada usual.

Por ello, echamos hoy un vistazo a lo que el mercado nos ha dejado en los últimos años en cuestión de baterías para móviles y lo que no espera en un futuro próximo, por ejemplo, las tecnologías en las que ya se trabaja para tenerlas a la mano, quizá, en los siguientes modelos de celulares de las marcas más populares.

Batería y autonomía

“Batería” y “autonomía” no es lo mismo aunque al hablar de la primera siempre se tenga en mente la segunda; La “batería” es una caja de energía y un esencial componente físico dentro de un dispositivo móvil, pero la “autonomía” es una relación, el balance del aprovechamiento de la energía de dicho componente por parte del móvil antes de una nueva carga.

Android, como sistema operativo dominante en cantidad, con cada nueva versión optimiza sus procesos de software para hacerlos más eficientes, pero los fabricantes al adoptarle de forma personalizada condicionan en buena medida la autonomía al manejar ellos la capacidad de sus baterías –tanto si las crean o disponen del servicio de proveedores especiales- y la forma en que el resto de componentes del equipo (procesador, pantalla, cámara, etc.) las aprovechan.

En cuanto a Apple, al ser una compañía vertical que controla la fabricación de los iPhone tanto como el desarrollo del sistema operativo en su interior y la distribución comercial del producto terminado, tiende a manejar una percepción de mayor autonomía –algo justo por su enfoque, por su ecosistema cerrado- pero se ve limitada, particularmente, por las tecnologías disponibles.

Diseño

Apple iPhone 6 - Apple.com

Apple iPhone 6 / Apple.com

Nadie querrá un iPhone con una autonomía de 10 días, a todo vapor –dándole un uso cotidiano con juegos, navegación, consumo de videos y otros contenidos multimedia, llamadas, etc.-, si su ancho es de 3 cm. Igualmente, un Samsung Galaxy no será aclamado por poseer una buena duración de batería, con 8 GB de RAM o un procesador de 10 núcleos, si resulta ser más grueso que un televisor LCD antiguo.

Entonces, un apartado especial en cuanto a limitaciones en batería y autonomía lo merece el diseño pues el querer cada vez móviles más delgados, elegantes y con particulares detalles como una pantalla curva o un grosor ínfimo, hace que se considere el sacrificar elementos realmente útiles como una batería de mayor tamaño.

Tecnología actual y avances

Aquí aparece otro tema a considerar pues la tecnología en la producción de baterías por su relación costo-beneficio (abundancia de materiales, valor de tratamiento, compatibilidad, vida útil, etc.) sigue sin tener grandes cambios.

Por ejemplo, las baterías de ion de litio siguen siendo las más populares y sus avances apenas se han visto en la reducción de su tamaño, el aumento de su capacidad en miliamperios hora (mAh) y los materiales usados para la reacción electroquímica que permite que se puedan recargar en un proceso cada vez más veloz.

De lo último, señalan y explican en el eldiario.es, que las baterías hoy usadas son las Li-Po, “una evolución de las baterías de ión de litio, en las que se usa algún polímero para contener el electrolito” con ventajas claras en los ítems antes mencionados.

En fin, aunque la evolución no es tan notoria como en los desarrollos de otros componentes, sí está presente. Un ejemplo básico se nota en el cambio histórico de los Samsung Galaxy que a continuación presentamos gracias a una tabla proporcionada por PhoneArena. Los pocos presentados y comparados los elegimos por los considerables cambios técnicos y de apariencia entre modelos:

Comparación

Comparación de pantalla y batería: Galaxy S6 vs S5 vs S2/ PhoneArena.com

Asimismo, siguiendo con Android y el supuesto de su optimización en software, podemos revisar específicamente móviles de gran tamaño en su pantalla y mínimo grosor, y que mantienen una enorme capacidad en su batería dando fe de que sí se ha avanzado aunque no lo parezca: OnePlus One (3100 mAh y 5.5 pulgadas), Sony Xperia Z4 (2930 mAh y 5.2 pulgadas), Samsung Galaxy Note 4 (3220 mAh y 5.7 pulgadas),  Motorola Droid Turbo (3900 mAh y 5.2 pulgadas) y Motorola Nexus 6 (3220 mAh y 6 pulgadas).

De este último par de modelos vale mencionar la inclusión de una tecnología de carga rápida que en apenas 15 minutos de carga puede completar hasta el 25% de su capacidad, de hecho, es a esto a lo que apuntan ya varios fabricantes de componentes: Al no ser tan sencillo aumentar la capacidad, trabajan en ofrecer un sistema de carga veloz.

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El Nexus 6 es uno de los más recientes móviles con tecnología de carga rápida / YouTube.com

5 tecnologías que podrían llegar un futuro cercano y otras 5 de ensueño

Baterías de ión de litio con polímeros de mejor rendimiento y tecnologías de carga rápida ya se hacen presentes, pero, ¿en qué más se trabaja para mejorar las baterías y la autonomía de los móviles?

Tecnologías en un futuro cercano

Un compuesto de grafeno y silicio / California Lithium Battery

Un compuesto de grafeno y silicio / California Lithium Battery

  1. Baterías de litio con más iones y con base en un compuesto de grafeno y silicio siendo este último material de mayor capacidad de almacenamiento que el propio grafeno.
  2. Baterías de aluminio con cátodos de grafeno, investigadas por equipos como el de la Universidad de Stanford, que pueden recargarse en un minuto.
  3. Baterías también de ion litio pero con membranas de kevlar, un material que les puede permitir ser aún más delgadas, seguras -el Kevlar se usa para chalecos antibalas- y de mayor capacidad. Gente de la Universidad de Michigan trabaja en este proyecto que ha despertado el interés de decenas de empresas.
  4. Baterías de litio y sulfuro, con alta densidad energética, más ligeras, más seguras al ser menos volátiles y de bajo costo.
  5. Baterías de iones de magnesio con 8 a 12 veces más capacidad y 5 veces más eficiencia en sus ciclos de carga y recarga respecto a las de iones de litio.

Algunas tecnologías de ensueño

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Prendas capaces de recolectar y almacenar energía / IEEE Spectrum

  1. Prendas  con átomos de carbono en su diseño, además de un tejido “bañado” en un líquido iónico, que facilitan el almacenamiento de energía.
  2. Baterías de azúcar cuya idea de aplicación en las baterías no es nueva pero solo hasta años recientes, con proyectos como el de Virginia Tech encabezado por el profesor Perzival Zhang -también señalado en el eldiario.es-, se ha logrado aumentar su densidad energética a través de una “vía encimática sintética” que consigue “una solución que ni es inflamable ni es explosiva”
  3. Baterías de sodio que son también llamativas pues el material es más abundante que el litio y mucho más barato. El problema es que el sodio no es tan eficiente en cuanto a densidad energética por lo que requiere mayor espacio, entonces, como comentan en el mismo artículo de eldiario.es, “su destino principal es el almacenamiento de energía en red” mas no en dispositivos de bolsillo.
  4. Otra práctica opción considera aprovechar como método de carga el movimiento humano: vibraciones corporales, caminata, fricción, etc.
  5. Finalmente, un escenario sin baterías donde los dispositivos, a través de la transferencia de energía resultante de la configuración y redistribución de señales de radio desde diferentes nodos, por ejemplo, desde un módem WiFi, reponen su carga.

Concluyendo

Los registros actuales y los de años anteriores nos permiten pensar que la tendencia se mantendrá, que en un futuro cercano puede haber avances en cuanto a la apariencia de las baterías y su capacidad, además del rendimiento de los móviles que las incorporan, pero no más que eso pues los materiales, la tecnología y las líneas de producción de los fabricantes no se desprenderán del litio y de lo ya manejado sino hasta estar seguros de que la alternativa puede cubrir y superar lo ofrecido hasta el día de hoy. Eso sí, a pesar de no ser tan notorio, sí se ha presentado mejoría en el desarrollo de las baterías y el futuro parece prometedor.

Juan David Quiñónez

Estadístico. Amante de las nuevas tecnologías, la ciencia, el mundo académico y las aplicaciones de las anteriores temáticas en la red. Escribe en wwwhatsnew.com desde finales del 2011.

2 comentarios

  1. Andres Soto

    Interesante post.

  2. yoel

    los dben ser los mejores…