El descubrimiento de una batería flexible de estado sólido aumenta la densidad energética en un 86% para recorrer 1.300 millas con una carga
Las baterías de estado sólido están saliendo poco a poco de la fase de investigación para convertirse en prototipos y en una producción de bajo volumen producción líneas de producción.
Varias empresas importantes como CATL, Toyota, Samsung, BYD, Mercedes y otros, han fijado el año 2027 como el momento crucial en el que lanzarán sus primeros vehículos eléctricos de producción con verdaderas baterías de estado sólido.
Esto significa un electrolito sólido, a diferencia de las soluciones híbridas de estado semisólido de coches como el NIO ET7 con un electrolito 95% sólido y 5% líquido. Las baterías totalmente de estado sólido anunciadas hasta ahora ofrecen una densidad energética de unos 400 Wh/kg, con un potencial teórico de alcanzar los 500 Wh/kg. Eso es más del doble de la densidad de las baterías LFP más populares que están en todo, desde los vehículos eléctricos del mercado de masas, a la popular estación de energía Anker Solix que está actualmente disponible con más del 50% de descuento en la lista Big Deal de Amazon Prime.
Además de duplicar la autonomía con una carga en el mismo espacio, las baterías de estado sólido son también intrínsecamente más seguras, ya que vienen con componentes menos reactivos en comparación con las que tienen electrolito líquido inflamable. Sin embargo, una verdadera batería de estado sólido es bastante cara, ya que el electrolito tiene que fundirse con el electrodo a alta presión y temperatura, lo que provoca un contacto más débil entre las capas y disminuye la eficacia del transporte de iones de litio.
Esto impide que las baterías de estado sólido desarrollen todo su potencial, por lo que investigadores del metal de la Academia China de las Ciencias han desarrollado una innovadora solución de electrolito para baterías de estado sólido.
Le quitaron lo "sólido" al electrolito de estado sólido basándolo en un polímero flexible que presenta grupos etoxi y cadenas cortas de azufre activas diseñadas para aumentar la conductividad de los iones y fusionarse con el cátodo a escala molecular.
El electrolito polimérico resultante en un cátodo compuesto no sólo aumentó la densidad energética de la célula de estado sólido en la friolera de un 86% debido a la disminución de la resistencia a la transferencia, sino que también puede doblarse. De hecho, el sistema de batería de estado sólido flexible puede soportar 20.000 movimientos de flexión, lo que mejora su resistencia a los impactos y su perfil de seguridad más que las baterías de estado sólido de sulfuro convencionales, como las que Samsung o Toyota se disponen a comercializar en 2027.
Este aumento de la densidad energética significaría esencialmente que el Mercedes EQB prototipo con una verdadera batería de estado sólido que actualmente se somete a pruebas de autonomía podría recorrer más de 1.300 millas con una sola carga. Es más, una batería de estado sólido con un electrolito de polímero flexible aumentaría la vida útil y la seguridad de los vehículos eléctricos si puede producirse a escala suficiente para reducir los costes de fabricación a un nivel competitivo.
