Descubrimiento clave acerca a los fabricantes de coches al uso masivo de baterías de estado sólido
Investigadores del Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) han desarrollado un nuevo método de prensado que produce un electrolito sólido más uniforme que es capaz de mejorar su estabilidad y rendimiento.
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Publicado: 09/06/2023 11:00
Los fabricantes de automóviles tienen un gran interés en la llegada de las baterías de estado sólido debido a una serie de beneficios significativos que ofrecen en comparación con las baterías convencionales de iones de litio.
Los principales son una mayor densidad de energía, tiempos de carga más rápidos y una mayor seguridad, ya que al no tener electrolitos líquidos inflamables hay menos riesgo de fugas, incendios o explosiones.
«Es el mismo material, simplemente estás cambiando la forma en que lo fabricas, al tiempo que mejoras el rendimiento de la batería en varios aspectos»
Sin embargo, aún existen desafíos por superar antes de ver cómo las baterías de estado sólido se introducen y consolidan en el mercado automotriz. Por ejemplo, la búsqueda de un electrolito que permita una óptima transferencia de electrones o la reducción de los costes a niveles aceptables.
En dicho contexto, los fabricantes de baterías y/o automóviles más optimistas hablan de la segunda mitad de la presente década como punto de partida.
Sin embargo, la comunidad científica no se conforma con eso y sigue trabajando intensamente para reducir dichos plazos y brindar a la industria automotriz la tan ansiada tecnología que debe impulsar definitivamente al coche eléctrico.
Un nuevo método de prensado
Uno de los problemas de las baterías de estado sólido es la falta de uniformidad en la estructura del electrolito sólido. Los espacios vacíos o poros pueden bloquear el flujo de iones, lo que afecta a la eficiencia de carga y descarga de la batería.
Además, la falta de control sobre la estructura interna del electrolito dificulta la producción a gran escala de baterías de estado sólido fiables y de alto rendimiento.
Pero un grupo de investigadores del Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) han dado un paso importante hacia la mejora de las baterías de estado sólido gracias a un nuevo método de prensado del electrolito.
En esencia, este nuevo método permite eliminar los espacios vacíos existentes en el electrolito sólido, con lo que se mejora la conductividad y el rendimiento de carga de las baterías, mejorando así la eficiencia y fiabilidad.
Cuando una batería de estado sólido se carga u opera, los iones se mueven entre los electrodos a través del electrolito sólido que los separa. El nuevo método de prensado elimina prácticamente los pequeños bolsillos de aire que bloquean el flujo de iones, lo que permite que la batería se cargue el doble de rápido.
El investigador principal del ORNL, Marm Dixit, explica que el enfoque consistió en calentar la prensa después de esparcir el electrolito sobre ella y luego dejar que el electrolito se enfriara bajo presión. El material resultante era casi 1.000 veces más conductor.
«Es el mismo material, simplemente estás cambiando la forma en que lo fabricas, al tiempo que mejoras el rendimiento de la batería en varios aspectos», revela Marm Dixit.
Estos resultados muestran un nuevo camino para procesar electrolitos sólidos a escala industrial, al tiempo que se logra un control sin precedentes sobre su estructura interna, lo que resulta en una batería más fiable.
Un nuevo escenario para las baterías de estado sólido
El nuevo método de prensado desarrollado por los investigadores del ORNL aborda el desafío de la uniformidad de la estructura del electrolito sólido, haciendo posible un importante avance hacia la fabricación a gran escala de baterías de estado sólido más eficientes y fiables.
Con una mayor capacidad de carga y una vida útil más larga, las baterías de estado sólido podrían revolucionar el campo de la energía y tener un impacto significativo en sectores como el transporte y el almacenamiento de energía.
Las baterías de estado sólido podrían impulsar la adopción masiva de vehículos eléctricos
El método de prensado desarrollado por el ORNL tiene el potencial de ser implementado a escala industrial, lo que permitiría la producción masiva de baterías de estado sólido mejoradas.
Además, este avance no sólo impactaría en el campo de las baterías de estado sólido, sino que también podría tener implicaciones en el desarrollo de otros dispositivos y sistemas que requieren materiales con alta conductividad. Por ejemplo, podría abrir nuevas posibilidades en el campo de la electrónica y la energía renovable.
A pesar de estos avances, aún se necesitan más investigaciones y desarrollos para optimizar completamente las baterías de estado sólido.
La mejora en la conductividad y el rendimiento de carga es un paso significativo, pero también es importante abordar otros desafíos, como la capacidad de ciclado a largo plazo y la reducción de costes.
Fuente: Forococheselectricos.com
