Uno de los puntos negativos de las baterías electroquímicas es su densidad energética por volumen o masa, dicho de otra manera, cuántos kWh «caben» por litro o kilo respecto a otras formas de almacenar energía. Cualquier avance que haya en ese sentido, será beneficioso. En el estado de la técnica actual se tiene que guardar un equilibrio a nivel de ingeniería.
La empresa emergente Addionics, sita en Israel, está desarrollando un concepto que puede ser revolucionario para mejorar la densidad energética de las baterías, entre un 15 y un 25% más, cambiando la forma en la que se empaquetan las celdas a un nivel muy profundo, del orden de nanometros. Esto es, su arquitectura.
De acuerdo a esta empresa, el quid de la cuestión no es tanto cambiar la química interna o el empaquetado de los módulos, sino cómo se organizan los componentes más básicos. Creen que pueden aumentar la energía que puede almacenarse, admitir mayores ritmos de carga y no tener tantos problemas de sobrecalentamiento que puedan degenerar en incendios. Esto tendría como consecuencia mayor vida útil, más fiabilidad, etc.
Antes de proceder en la explicación, conviene recordar cómo es el diseño típico de una batería electroquímica:
- Electrodo positivo o cátodo: metálico con base de óxido y recubierto en un colector de corriente de aluminio
- Electrodo negativo o ánodo: compuesto de carbono/grafito y recubierto en un colector de corriente de cobre
- Membrana de separación
- Electrolito: compuesto de sal de litio junto a compuestos orgánicos
Al suministrar energía al vehículo, los iones producen la oxidación del ánodo y la reducción del cátodo mediante el electrolito y el separador. En sentido contrario, la recarga invierte el proceso, los iones van desde el cátodo hasta el ánodo.
Simplificando la explicación, tenemos que pensar en una batería como en un bocadillo que solo tiene queso en la parte superior, y Addionics pretende tener un pan y queso mucho más mezclados, como si el pan fuese poroso y esponjoso. En esos términos lo contó el CEO de la empresa, Moshiel Biron, a la publicación hebrea Israel21c. Dicho de forma más técnica, se trata de optimizar el espacio de la arquitectura interna.
Mediante nanotecnología, Addionics aprovecha el espacio de los colectores de corriente de forma mucho más eficaz, así que la resistencia interna queda reducida y se puede aumentar la corriente eléctrica. En otras palabras, hay más superficie de contacto entre la química y el colector, también se mejora el balance autonomía/velocidad de recarga.
Si el electrodo es más grueso, se beneficia la capacidad de almacenamiento, pero se aumenta el tiempo de recarga. En sentido contrario, un electrodo más fino es preferible para recargas rápidas. Addionics pretende aumentar la porosidad de las capas de cada celda, por lo que harán falta menos capas, maximizando la relación capacidad/recarga. Y la mejora en arquitectura beneficia a cualquier batería, use la química que use.
Todo esto se traduciría en tiempos de recarga de la mitad de tiempo y menor generación de calor. Si la reducción de tiempos la aplicamos a las recargas más rápidas, ya los tiempos se acercarían notablemente a llenar un depósito con un combustible líquido. Y, según dicen, es un cambio relativamente pequeño que sería implementable fácilmente en las cadenas de producción de baterías ya existentes.
Hecha esta explicación, toca hablar de plazos. En principio, la idea de Addionics se puede aplicar a cualquier tipo de baterías, no solamente las de automoción. Siendo esta última una industria que suele tomarse sus tiempos, porque todo tiene que estar muy probado antes de llegar a las calles, calculan que para 2026 se podrán ver sus avances en coches eléctricos, mientras que a la electrónica de consumo llegarán en 2023.
Según el CEO, Moshiel Biton, «es el mejor momento de la historia para estar en esta industria». Fue un estudiante destacado en ciencia de materiales en el Imperial College de Londres, acabó doctorándose y su supervisor de tesis también trabaja con él. Eligió Israel por el ecosistema de nuevas empresas que se está gestando allí. Trabajan allí 19 personas, la empresa se fundó en 2017 y ha logrado casi 8 millones de euros en financiación. En su página web hacen alarde de varios premios que dan cuenta de lo prometedores que son.
