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La Universidad de Zhengzhou y la de Stanford presentan los trabajos con un electrolito sólido. Precio asequible y 500 Wh/kg | forococheselectricos
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La Universidad de Zhengzhou y la de Stanford presentan los trabajos con un electrolito sólido. Precio asequible y 500 Wh/kg

La carrera por lograr el desarrollo de baterías con mejor densidad energética, y más económicas, está logrando resultados cada vez más esperanzadores. Sobre todo prometedor es la tecnología del electrolito sólido, donde dos grupos de las prestigiosas universidades de Zhengzhou, China, y Stanford, Estados Unidos, han logrado importantes avances.

Una colaboración entre los dos equipos ha conseguido el desarrollo de un sistema de batería de Li-S y otra de Li-Se líquido a base de electrolitos sólidos (SELL-S y SELL-Se) con el potencial de entregar densidades de energía superiores a 500 Wh/kg y volumétrica de 1,000 Wh/L. Algo que permitiría por su cuenta el desarrollar packs con una elevada capacidad y en un menor espacio que los sistemas actuales, a lo que además añaden podrá hacerse usando materiales de precio más reducido.

Las baterías usan un tubo de cerámica Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 (LLZTO) como electrolito y funcionan a temperaturas por encima del punto de fusión del litio, unos 180°C. Los efectos de desintegración del polisulfuro o poliseleniuro y el crecimiento de dendritas de litio se evitan de manera efectiva, y se puede lograr una alta densidad energética, al mismo tiempo de una elevada estabilidad, capacidad de carga y descarga rápida, una elevada eficiencia Coulombica y eficiencia energética.

Las cifras que maneja este equipo pueden ser comparadas por ejemplo con los datos de las mejores baterías que actualmente hay en el mercado, que suelen contar con densidades energéticas de hasta 300 Wh/kg y volumétrica de 750 Wh/L. Pero sustituyendo los cátodos metálicos por elementos como el azufre (S) y el selenio (Se), permitirá elevar la densidad de forma muy destacable gracias a su capacidad máxima teórica que llega a los 1,670 mAh/g cuando es litiado a Li2S, y 675 mAh/g cuando lo hace a Li2Se.

Esto nos llevaría a una densidad máxima teórica de 2.600 Wh/kg y 2.800 Wh/L, lo que correspondería con un coste a nivel de celda de 41 dólares el kWh en el primer escenario, llegando a los 15 dólares el kWh en el segundo. Números que sin duda permitirán el desarrollo de baterías extremadamente eficientes y compactas que además contarán con un coste muy competitivo.

El uso de un electrolito de metal y un electrolito orgánico líquido, permite crear una estructura más segura que era uno de los principales problemas a los que se enfrentaba esta composición que ahora disponen de una nueva vía para poder crear baterías más capaces en todos los aspectos, desde la densidad energética, volumétrica, su vida útil, capacidad de carga rápida, y también con un precio de los materiales competitivo.

Fuente | Greencarcongress

20 comentarios en “La Universidad de Zhengzhou y la de Stanford presentan los trabajos con un electrolito sólido. Precio asequible y 500 Wh/kg”

  1. Lo positivo de tanta bateria milagrosa es que si se mete dinero y se invierte ( cosa que sucede si se venden muchos electricos ) al final alguna dará el mejor resultado.

    Lo malo sería que nos dijeran que de la de Litio actual no hubiera mejora posible.

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  2. 200 grados dentro de un coche, lo dudo. Este tipo de batería sería para camiones o baterías estacionarias, no para vehículos pequeños.

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    • La temperature dentro de un motor de combustion (de un coche) es 250 C.
      Las baterias zebra se han usado en coches y opera a 250 C. Aun asi, este es el mayor problema de estas baterias. Tal vez para usar en vehiculos no sea la mejor opcion, pero para almacenar energia en zonas muy calidas, donde otras baterias fallan, si.

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    • El filtro de partículas de mi Focus Diésel, cuando se pone a hacer la regeneración, llega a medir temperaturas de los gases de escape de unos 550º C.

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  3. llevan hablando de baterias potentes hace 10 años ,empezando por toyota que esta con las de sodio, desde 1995 cuando salio el prius ,la unica realidad es que tesla hace las mejores baterias ,sin dibujitos ni futuribles.ya laa fabrica nada de cuentos

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  4. Si era tan sencillo como utilizar” Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 “ como electrolito no entiendo como no se le había ocurrido antes a alguien.

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  5. Después de tanta guerra comercial China vs USA… menos mal que el mundo académico se alía para mejorar en un sector clave en el futuro y en el presente.

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  6. -Parece muy nuevo… pero exactamente la misma tecnologia, con otra ceramica, y con Sodio en lugar de Litio (Na/Beta-Alumina/S), se estudio por parte de General Motors? Ford? en los 70/80… y al final se desestimo. Luego salio una variante, Zebra, (Na/Beta-Alumina/NiCl2 o FeCl2) con algunas ventajas, pero tambien se desestimo.
    -Motivos, muchos…el azufre a 200º es mal bicho, y los sistemas auxiliares y medidas extras encarecen todo, los electrolitos ceramicos se deterioraban, y varias cosas mas…..
    -A 200º conduce hasta el vidrio corriente … tampoco es tanto merito…… lo que han prometido es un electrolito solido que funcione, y funcione bien, a temperatura ambiente….. y está por ver que lo consigan…
    -Mientras tanto, que baje el precio de la buena tecnologia actual…. que es lo que tiene mucho margen aun…

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    • Ya están los ingenieros de salón devaluando los logros ajenos.

      No es “tanto mérito” pero se le ha ocurrido a la universidad de Stanford, por la que han pasado nada menos que 58 premios Nobel que tú solo has visto en el periódico (si es que lees algo aparte del fútbol, claro).

      Pero no pierdas la esperanza, igual un día crean un Nobel para cuñaos y pillas uno.

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      • Mira. Me voy a meter donde no me importa pero creo que tu mensaje está fuera de tono. Creo que el compañero ha escrito una opinión correcta y sin decir ninguna barbaridad que ya es bastante. Parece que le tienes inquina o algo. Que conste que no conozco a esa persona de nada pero es que he visto tanto odio en tu mensaje que…

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  7. Sigo soñando con el momento donde alguna marca produzca un coche eléctrico así:
    -Batería de 50kWh
    -Cargua a 100kW,
    -Precio 15.000€
    -Peso no superior a una tonelada.
    Parece algo imposible hoy en día pero poniendo un poco de perspectiva y con el punto de inicio en el 2010 ya hemos recorrido más de medio camino. Con llegar a 500W/kg conseguiríamos que se abaratase todo el coche.

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      • Con 50kWh y 100kW de carga te da para hacer 250km en dos horas y recargar esa energía en media hora, mientras tomas algo. Y repetir eso todos lo que quieras siempre y cuando no te hayas comprado un Nissan.

        Me parece más que suficiente, aunque si los 75kWh del Model 3 pueden cargar a 200kW sin problemas pues supongo que todo se andará, pero vamos, que no me parece necesario.

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  8. El peso, en un coche eléctrico no es tan importante. La energia que pierdes en acelerar esa masa la recuperas, en gran medida al decelerarla debido a la frenada regenerativa.

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    • El rozamiento contra el suelo es proporcional al peso y ese lo pierdes sí o sí. Repasa la física de primaria.

      Además, cuanto más rozamiento tienes con el suelo, más tensión generas en todas las piezas de transmisión, así que que también aumentas el rozamiento en muchos más puntos de fricción, por ejemplo, los ejes.

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      • La misma respuesta sin la coletilla de física de primaria, estaria perfecto. De verdad que malogras tus aportaciones valuables con esa actitud. Estoy con lo que te ha comentado FRAN arriba…
        Saludos.

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  9. En deceleración como maximo se puede recuperar 1/3 de la energia consumida en la aceleración.
    Al hilo del articulo se me escapa, totalmente el tema tecnico y cientifico. Lo que me interesa es cuando estará implementado, si no pues nada….

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  10. Interesante, pero de ser cierto le quedan 10 años para ser una realidad…

    Esperemos que para el 2025 haya algo asi a nivel comercial, falta hace porque bajaria el peso de los VE y seria mas facil instalar en cualquier diseño una bateria de 50kWh (en apenas el hueco de los tanques de gasolina anteriores y donde iba la caja de cambios).
    No solo por eso sino que el consumo de los electricos bajaria, los teslas imaginaros un 100D del model S pesando 200-300 kgs menos, los coches normalitos pesando 100-200 kgs menos, la verdad se notaria.

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