Prototipo de batería de estado sólido aumenta la densidad de energía en casi un 25 por ciento.
Un importante desarrollador de investigación y desarrollo de la UE ha creado un prototipo de batería de estado sólido que posee una densidad energética de 1070 Wh/L, lo que representa un incremento de casi el 25 por ciento en comparación con las mejores celdas de litio-ion.
Las baterías de estado sólido presentan un gran potencial para hacer que los vehículos eléctricos sean más asequibles y prácticos. Sin embargo, la evolución comercial de esta tecnología ha estado marcada por expectativas no cumplidas, lo que complica su cobertura mediática. A pesar de esto, se han reportado avances alentadores desde Imec, una destacada empresa de investigación y desarrollo ubicada en Bélgica.
En el marco de su proyecto SOLiDIFY, cuya financiación proviene de la Unión Europea, Imec y 13 socios han logrado fabricar un prototipo de batería de estado sólido que cuenta con una densidad energética de 1070 Wh/L. Esta cifra es casi un 25% mayor que la de las mejores celdas de litio-ion, que alcanzan 800 Wh/L. Además, el proceso de fabricación se realiza a temperatura ambiente, lo que permite su integración en las líneas de producción actuales de baterías de litio-ion, y se estima que tendrá un costo inferior a 150 euros (aproximadamente $167) por kWh, en comparación con los 140 euros/kWh que cuestan las baterías actuales.
El avance clave en este desarrollo es una técnica de solidificación denominada "liquid-to-solid". Este proceso utiliza un electrólito sólido que consiste en un "líquido iónico polimerizado dopado" en una capa delgada de 50 micrómetros. A cada lado del electrólito se encuentra un cátodo compuesto de alta capacidad y un ánodo de litio metálico delgado, lo que resulta en una pila de batería compacta.
El consorcio también logró aumentar la velocidad de carga de la celda a tres horas y su vida útil a 100 ciclos, superando así los desafíos relacionados con la resistencia mecánica y la impregnación del cátodo. Además, se disminuyó el uso de cobalto gracias a la aplicación de recubrimientos protectores ultradelgados.
A pesar de estos avances, los tiempos de carga y el número de ciclos todavía deben mejorar, considerando que las baterías de litio-ion modernas pueden cargarse hasta 2000 veces y algunas en menos de una hora. Asimismo, la tecnología necesita una mayor escalabilidad para ser viable a nivel industrial. Sin embargo, los esfuerzos en este campo son significativos, ya que las baterías de estado sólido podrían ofrecer una mayor densidad energética, tiempos de carga más cortos y mejor seguridad, todo a un costo reducido.
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