La compañía norteamericana Amprius Technologies ha presentado la última generación de una prometedora química de batería que quiere revolucionar mercados desde el coche eléctrico hasta los aviones de despegue vertical. Unas celdas de ánodo de silicio de alta densidad y alta tasa de descarga que abren nuevos horizontes a la electrificación.
En su último prototipo funcional, Amprius ha indicado que ha logrado alcanzar una densidad energética de 400 Wh/kg, lo que supondría mejorar en un 50% las mejores celdas de producción masiva actuales, y además han logrado mantener sus capacidades con potencias de descarga de hasta 10 C.
Como recordamos, la base de esta batería es un ánodo de silicio, que es el electrodo positivo que sobre el papel puede almacenar 10 veces más litio que el grafito de uso más común. Y además lo hace con un mayor nivel de seguridad ante una fuga térmica incluso enfrentándose a elevadas potencias de salida.
Otra característica interesante de este modelo es que permiten mantener la capacidad de salida intacta incluso cuando el nivel de carga de la batería es bajo. Concretamente, la empresa indica que un pack puede soportar una densidad de potencia de 3.000 vatios por kilogramo a una profundidad de descarga del 30%, mientras que la densidad de potencia máxima puede superar los 4.400 W/kg cuando la carga es alta.
Una de las claves de este sistema, que lleva ya casi 10 años en fase de desarrollo, es que Amprius había conseguido estabilizar el silicio en el ánodo mediante nanohilos de silicio, superando los problemas de estabilidad que el prometedor silicio presenta, su tendencia a sufrir fracturas y el consecuente deterioro del ánodo durante los procesos de carga y descarga.
Las estructura de nanohilos permitía aprovechar mejor el potencial de este material, una generosa capacidad de acumulación de iones de litio que eleva capacidad del ánodo hasta los 1.000 mAh/g frente a los 372 mAh/g de los ánodos de grafito al uso, pudiendo reducir considerablemente el tamaño de este electrodo y aumentando así la energía específica.
Para los que se pregunten por el cuándo, la respuesta es que Amprius lleva ya unos cuantos años fabricando este tipo de baterías, pero limitadas a pequeños dispositivos electrónicos. Ahora, se están preparando para comenzar la producción para vehículos de despegue vertical, que son el principal nicho de mercado, para posteriormente extenderse a los coches eléctricos de altas prestaciones y de competición.
Otro frente abierto para poder sustituir los motores de combustión o los motores de aviación, que se suma a las cada vez más alternativas, como las celdas de CATL, que prometen 500 Wh/kg, o las de Li-S Energy, que hace unos meses presentó unas celdas de 20 capas de tercera generación que utilizan tecnología de azufre de litio de estado semisólido, con una densidad volumétrica de 540 Wh/l.
Fuente | Amprius
