¿Y si hemos estado perdiendo el tiempo con el electrolito sólido?
Después de más de una década de desarrollo, algunos empiezan a dudar de que las baterías con electrolito sólido sean capaces de ofrecer el rendimiento prometido, y se ven eclipsadas por las cada vez mejores y más económicas celdas de litio.
Desde hace más de 10 años, el electrolito sólido ha sido la gran promesa de futuro. El Santo Grial que todos han perseguido, pero, de momento, nadie ha logrado aplicar en una producción en masa. Ahora, un informe pone sobre la mesa la cruda realidad que enfrenta una tecnología siempre con el futuro por delante, pero con grandes retos por superar.
Según un informe de Interesting Engineering, la tecnología del electrolito sólido podría no cumplir lo prometido, al menos en comparación con las baterías de litio actuales.
«Un estudio que evalúa electrolitos sólidos de óxido de litio, lantano y circonio (LLZO), afirma el artículo, «ha indicado que las ventajas previstas en densidad energética de las baterías de litio-metal con electrolito sólido podrían estar sobreestimadas«.
Según se informa, la química del LLZO alcanza una densidad energética de aproximadamente 272 Wh/kg en celda. Cifra que podemos comparar con las de las NMC actuales, que rondan una densidad energética nominal de entre 250 y 270 Wh/kg, una diferencia de tan solo el 0,74 %, lo cual es insignificante, especialmente si se consideran los costes y los problemas de fabricación de la tecnología de estado sólido.
A pesar de su enorme potencia, el electrolito sólido se enfrenta a retos como la formación de dendritas dentro de las baterías (estructuras arborescentes que crecen y pueden provocar un cortocircuito en una celda) lo que acorta la vida útil de las celdas. Unas celdas con muchas dificultades de producción por su complejidad estructural.
Una posible solución a estos problemas es adoptar un diseño híbrido que incorpore electrolitos compuestos de LLZO. Esto puede simplificar el proceso de fabricación, manteniendo al mismo tiempo la conductividad iónica. Los electrolitos de estado semi-sólido también son una opción potencial. Estos incorporan pequeñas cantidades de electrolito líquido, lo que proporciona integridad estructural y mejora el transporte iónico, y que ya está siendo probado por los fabricantes chinos.
Pero estos se enfrentan al enorme coste de producción, lo que frena su aplicación más allá de pequeñas tiradas en modelos premium y destinado como elemento publicitario, lo que impide la mejora de la economía de escala.
A pesar de esto, los fabricantes siguen buscando la fórmula ganadora. Mercedes-Benz está desarrollando esta tecnología, que indican puede ofrecer más de 1.000 km de autonomía, y reduciendo el peso del vehículo un 40%. Pero apenas ha dado datos clave, como fecha, ciclos de carga y descarga, o precios.
Otros están probando caminos alternativos, como es el caso de los investigadores del Centro Andlinger para la Energía y el Medio Ambiente de la Universidad de Princeton, que trabajan en el diseño de una batería de estado sólido sin ánodo. Esto podría reducir el tamaño de los packs y abaratar su fabricación, dos ventajas cruciales, pero que enfrentan a otros retos, como la vida útil de las celdas.
Y es que con sistemas de carga cada vez más potentes, y baterías más seguras, como las celdas LFP o las nuevas de sodio, en un futuro puede que no sea necesario el uso de un electrolito sólido que se quedará para aplicaciones muy concretas, o como alternativa a muy largo plazo.
Fuente | IE
