Un equipo de investigadores chinos ha
desarrollado un modelo de batería de estado sólido que promete ser
significativamente más asequible. El diseño, creado por la Universidad de
Ciencia y Tecnología de China (USTC), tiene el potencial de competir con las
opciones existentes de tecnología de baterías de próxima generación a un costo
inferior al 10% del original.
Innovación
en Electrolitos Sólidos
El avance se debe a la invención de
un electrolito sólido novedoso que elimina la necesidad de utilizar sulfuro de
litio (Li2S), un componente costoso. Este nuevo electrolito sólido, llamado
LPSO, se sintetiza a partir de dos compuestos económicos, lo que reduce el
costo de los ingredientes a solo 14,42 dólares estadounidenses por kilogramo,
menos del 8% del costo de las materias primas para otros electrolitos sólidos
de sulfuro.
Ventajas
de las Baterías de Estado Sólido
A diferencia de las baterías tradicionales
que emplean electrolitos líquidos o geles poliméricos para la conducción iónica
entre los electrodos, las baterías de estado sólido utilizan electrolitos
sólidos. Estas baterías prometen resolver los problemas de capacidad y
seguridad de las baterías de iones de litio tradicionales, siendo los
electrolitos sólidos de sulfuro un componente crucial en su desarrollo.
Desafíos
de Costes
El costo de los electrolitos sólidos
de sulfuro típicamente supera los 195 dólares estadounidenses por kilogramo,
muy por encima del umbral de 50 dólares por kilogramo necesario para su
adopción generalizada. Este desafío de costos surge del elaborado proceso de
síntesis de estos electrolitos, que depende en gran medida del costoso Li2S.
Desarrollo
del Electrolito LPSO
Para abordar los altos costos de los
electrolitos sólidos de sulfuro, Cheng y su equipo han desarrollado el material
LPSO, que no requiere sulfuro de litio. A pesar de su bajo costo, LPSO conserva
los beneficios clave de los mejores electrolitos de sulfuro, incluyendo la
compatibilidad con ánodos que garantiza la estabilidad del rendimiento. Se
combina bien con ánodos de alta densidad energética como el metal de litio y el
silicio.
Una batería hecha con LPSO y metal de
litio ha demostrado más de 4,200 horas de ciclaje estable a temperatura
ambiente. Aunque estos resultados son prometedores, Ma destacó que aún se
anticipan mejoras adicionales en el rendimiento, y el equipo está trabajando
activamente para lograrlas.
Comparación
Internacional
El año pasado, Toyota afirmó haber
creado una nueva tecnología de batería de estado sólido que le permitiría
reducir a la mitad los costos, el peso y el tamaño de las baterías para
vehículos eléctricos. El mayor fabricante de automóviles del mundo afirmó que
puede crear baterías con un alcance de 1,200 kilómetros y tiempos de carga
rápidos de aproximadamente 10 minutos utilizando su nueva arquitectura de
batería de estado sólido. La compañía anunció que comenzará a producir
automóviles con su nueva tecnología de baterías en 2027.
Este desarrollo acerca a China a su
objetivo de liderar la carrera por introducir lo que muchos consideran el
futuro de la tecnología de baterías recargables. La innovación en el
electrolito sólido LPSO representa un avance significativo en la reducción de
costos y mejora del rendimiento, lo que podría revolucionar el mercado de las
baterías de estado sólido y acelerar la adopción de energías renovables y
sostenibles.
Fuente: www.scmp.com
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