Baterías. ¡Más silicio! Nuevo material para ánodos de EnerG2

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EnerG2 ha presentado un ánodo para baterías de ion litio en el que utiliza silicio para aumentar notablemente la capacidad de este tipo de acumuladores. El silicio es un material excelente para el almacenamiento de iones de litio, y su uso está siendo muy buscado entre los fabricantes de baterías.

La estructura de carbono endurecido que utiliza esta empresa multiplica por 5 la vida útil del ánodo y puede mejorar la capacidad específica de las baterías en un 30% según el fabricante.

enerG2EnerG2 es una empresa con base en Seattle que fabrica materiales avanzados enfocados al almacenamiento de energía. Entre sus productos se pueden encontrar ánodos de gran capacidad utilizando materiales nanoestructurados de carbono. Su último producto es un compuesto de carbono y silicio pensado para su uso en ánodos. El carbono endurecido sirve como esqueleto para alojar silicio y ofrece estabilidad y gran capacidad energética.

En comparación con el grafito, componente activo del ánodo en las baterías comerciales, el silicio puede multiplicar por 10 la capacidad específica de este electrodo, pero presenta ciertos problemas. Durante los procesos de carga y descarga, cuando el litio se aloja en la estructura del silicio, este sufre un aumento de volumen de hasta 4 veces que conlleva rupturas de la estructura, la pérdida de contacto y consecuentemente la degradación del ánodo. Las baterías de ion litio con ánodo de silicio no suelen superar los 100 ciclos.

El esqueleto de carbono del ánodo de Energ2 puede resistir la expansión del silicio y mantener la estructura intacta durante las sucesivas cargas y descargas. El resultado es una mejora de 5 veces en la duración de la batería en comparación con el uso de ánodos compuestos por silicio, grafito y un aglutinante. Las pilas de EnerG2 pasarían de los 500 ciclos.

En cuanto a la mejora en capacidad energética, el carbono endurecido de la empresa de Seattle puede almacenar un 50% más de energía que el grafito, lo que conllevaría una mejora del 30% en la capacidad específica de las baterías. EnerG2 asegura que el coste de fabricación es bajo, un punto a su favor ya que el nuevo producto competirá con otras soluciones similares que han llegado al mercado en los últimos meses, como el ánodo de silicio y grafeno de XGScience y las baterías de Amprius.

EnerG2-carbon

 

No se trata de un avance rompedor en la tecnología de baterías pero si es un producto real que ya ha llegado al mercado y del que se esperan conseguir mejoras en el futuro. Ahora son los fabricantes de baterías los que tiene que adoptar este nuevo material para el ánodo en la fabricación de sus baterías de ion litio.

Fuente | EnerG2

 



Energias renovables

12 Comment responses

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    January 26, 2014

    La duración y potencia de las baterías es clave en el desarrollo de los vehículos eléctricos y su mayor implantación en el mercado. Esperemos que siga así y a un coste cada vez menor. Buen artículo

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    January 26, 2014

    ¿Y que avances han conseguido con el catodo y electrolito?. Si se tiene en cuenta que con el Silicio se puede conseguir 10 veces más capacidad ese 30% conseguido sabe a muy poco aunque algo es algo por cierto ¿Que energia especifica lograran las celdas que lleven esta tecnologia? Que mania con no poner este dato tan vital.

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      January 26, 2014

      El silicio tiene 10 veces más de capacidad teórica que el grafito, pero ten en cuenta que este ánodo no es 100% silicio, es un compuesto de carbono estructurado y silicio, por eso solo el 30% de ganancia. Probablemente se puedan mejora la capacidad con más silicio en el ánodo, pero se llegarían a menos ciclos.
      La capacidad de las celdas dependerá del tamaño y de la configuración que use cada empresa. Energ2 solo fabrica el material para el ánodo, por eso no pueden ofrecer datos de kWh/kg.
      Saludos

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    January 26, 2014

    Ya lo he dicho otras veces, se buscará todas las formas posibles de mejorar las baterías de Litio antes de dar el salto a otra tecnología, el precio es la clave, aunque el Model S tuviera 2000km de autonomía pocos podremos comprarlo, en cambio si las baterías costasen mucho menos habría modelos con una autonomía de 200km a precios muy populares… aunque lo mismo los fabricantes aprovechan para aumentar su margen de beneficio y sigue todo igual, iluso que soy…

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      January 27, 2014

      hasta el momento no hay un buen sustituto del Litio, por eso se esta exprimiendo al maximo, lo que me pregunto: si el motor electrico es el tope final de una maquina que produce movimiento, tambien me pregunto si el grafeno puede usarse en los motores electricos asi como una aleacion de grafeno-hierro.

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    January 26, 2014

    Aunque sea publicidad y se muestra el lado más positivo, da gusto ver las instalaciones.
    Se está poniendo mucha carne en el asador lo que cada vez irá minando más a los petroleros.
    Si hay 50 estados en EEUU en cada uno sale cada dos por tres, un avance en baterías.
    Lo bueno de estas de hoy es que es un producto real, por lo que su incorporación puede ser inmediata.

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    January 26, 2014

    Una pregunta para ” los supers ” de las baterías. . 500 ciclos?.. Una duda que suelen he tenido.

    Se habla de aguante de ciclos de carga, eso es lo máximo que se puede cargar?

    En un móvil que se carga todos los días supone cambio de batería a los dos años. En un auto también? 6000 euracos cada dos años???

    Esa es la duración de las baterías? Pues vamos apañaos..

    Una explicación plisss..

    Tks!

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      January 26, 2014

      Calcula ciclos completos y la distancia que recorres con la bateria completa.

      Por ejemplo, si el coche te da para hace 190 km x 1000 ciclos = 190.000 km
      y aun asi despues aun te quedara el 80% de capacidad, podras recorrer 150 km con cada carga y poco a poco bajará ese porcentaje. No hay que tirarla.

      los 500 ciclos en una bateria con un 30% más de capacidad (247 km) son 123500 km y luego el 80% son aun 197 km. Aun asi llegar a 1000 ciclos suele ser lo ideal para comercializar baterias.

      esto es un poco a groso modo.

      Saludos

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        January 28, 2014

        Gracias Luís 😉

        La duda que siempre tengo, es que si uno quiere tener el auto “preparado” para la siguiente salida (o viaje imprevisto), lo “normal” es cargar la batería a tope a la vuelta de cualquier viaje, para tener el coche preparado para la siguiente salida.

        El aprovechamiento máximo pués, y según se comenta, sería calcular por ejemplo gastar las baterías en 2 o más viajes, y esperar a recargar cuando ya casi estén agotadas, para conseguir “no tocar” los ciclos de descarga.

        Eso actualmente, y en la práctica, es un poco dificil, y casi me inclino a pensar que teniendo un eléctrico la decisión final mas probable es hacer lo primero que comentaba, cargar a mitad.

        Desconozco cuales son los ciclos de descarga antes de empezar a bajar prestaciones de los actuales modelos en el mercado como son los LEAF o ZOE’s & company.. pero parece que al tema de las baterías aún les queda “un hervor”.. jeje.

        Aunque he de decir, que harto de cargar el depósito y gastarme una pasta en combustible en mi furgoneta vieja, más de una vez se me ha pasao por la cabeza llamar a los amiguetes de ZEVNA y preguntar si aunque con baterías de plomo pa’ 150 km. chutaría una furgoneta comprada de segunda mano y mas barata por cojerla con el motor roto.. jajaj..

        Estoy hasta la coroneta de los térmicos..

        Saludicos 😉

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    January 26, 2014

    Sinceramente, creo que el gran salto se conseguirá cuando se consigan densidades energéticas a partir del 50% del que tienen los combustibles fósiles y con tiempos de recarga ultra-rápidos.
    Mientras iremos evolucionando, buena noticia…. Otra más.

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    January 27, 2014

    Eso, eso. Que vayan perfeccionando. Les quedan cuatro años hasta que me decida cambiar el coche.

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