Una batería más ligera, pequeña y barata: la gran revolución del ánodo de silicio que ya llega a los coches eléctricos
Los últimos avances en las actuales baterías de iones de litio están más enfocados en el reemplazo del grafito en el ánodo. El silicio toma protagonismo y está ya listo para llegar a las baterías de los vehículos eléctricos.
Estarás harto de leer aquello de la «gran revolución» en el campo de las baterías de los coches eléctricos, pero es que es totalmente cierto. En la actualidad hay abiertos diferentes frentes para mejorar este componente tan vital para los vehículos eléctricos, y todos ellos prometen mejorar las prestaciones de las baterías actuales y sus precios.
Tenemos las baterías de estado sólido, de estado semisólido, las de sodio… que de alguna forma irán reemplazando a las actuales propuestas de iones de litio. Sin embargo, estas últimas también tienen mucho recorrido por delante y los productores de baterías siguen trabajando para mejorarlas.
Una forma de hacerlo es sustituyendo el grafito del ánodo, un material que ofrece alta estabilidad y densidad energética a la batería, esencial en el almacenaje y la velocidad de carga de esta, pero que ofrece multitud de retos medioambientales y de dependencia hacia China (el gigante asiático controla el 90% de su procesamiento).
Los últimos avances en este sentido tienen nombre y apellido: ánodo de silicio. Se trata de un gran avance en las actuales baterías de litio, cuyo desarrollo está ya listo para llegar a los coches eléctricos de producción. Su presencia de este tipo de ánodo en las baterías de los smartphones es ya una realidad, y se están dando pasos importantes para su implantación en una aplicación más compleja como lo es un coche eléctrico.
Ahora han sido dos compañías de baterías norteamericanas las que han anunciado un importante avance: Group14 Technologies, que cuenta con el respaldo de Porsche, y Sionic Energy, se juntaron para desarrollar esta tecnología de silicio. Su último anuncio conjunto respecto a estos ánodos de silicio-carbono trae buenas noticias: se ha conseguido ya un rendimiento estable a altas temperaturas, a 45 y 60ºC, durante los ciclos de carga, descarga y durante su almacenamiento.
El objetivo que buscan los desarrolladores con estas baterías, más allá de reducir su dependencia del grafito, es el de conseguir una mayor autonomía en los vehículos y unos tiempos de carga más rápidos. Pero no solo eso: un ánodo de silicio es más ligero, lo que permitiría a los fabricantes de baterías ofrecer propuestas menos pesadas y con un tamaño total menor sin comprometer la densidad energética.
Los principales obstáculos a los que se han enfrentado los investigadores hasta ahora tenían que ver con la dilatación del electrolito, la expansión de las celdas y la pérdida de capacidad bajo alta presión, algo que parece haber encontrado solución gracias al uso de un aglutinante anódico y con la arquitectura de diseño que ha patentado Sionic. Pero además, ha habido retos con su «complejidad, coste, tiempo de desarrollo y rendimiento limitado. Este nuevo punto de referencia de Sionic y Group14 rompe con esos obstáculos y acelera la adopción generalizada del silicio en el mercado», comentó Ed Williams, presidente y CEO de Sionic Energy.
Las últimas pruebas aseguran que estas nuevas baterías podrían alcanzar los 400 Wh/kg de densidad energética, un 55% más de energía en comparación con las actuales opciones que llegan a los 200-300 Wh/kg. Esta tecnología promete una vida útil de más de 1.200 ciclos, así como cargas en menos de 10 minutos. Además, esta solución, lista ya para su comercialización, se puede integrar en cualquier línea de producción actual, en cualquier celda sin que eso suponga una reestructuración de sus procesos.
Fuente | InsideEVs
