Desde su nacimiento, el coche eléctrico experimenta un crecimiento constante y se muestra ajeno a la crisis del sector, sin embargo, lo hace a un ritmo muy lento. Una situación que podría cambiar gracias a las baterías de estado sólido: más pequeñas, duraderas, potentes e incluso seguras que las de iones de litio. Estas baterías parecen ser la clave determinante para que la movilidad eléctrica se posicione como el principal modo de transporte, por encima del motor de combustión.
Las baterías de estado sólido son una evolución de las de iones de litio. Ambas funcionan con el mismo principio, pero la diferencia está en el electrolito: mientras las de iones de litio utilizan soluciones líquidas, las de estado sólido usan un polímero sólido.
¿Cómo funcionan las baterías de estado sólido?
Cualquier batería se compone de dos o más celdas electroquímicas que son capaces de transformar la energía almacenada en corriente eléctrica. Cada celda consta de dos electrodos (un cátodo y un ánodo) sumergidos en un líquido conductor (electrolito), que es el que permite que los iones cargados se muevan entre los electrodos y fluyan fuera de la batería para cumplir su misión: alimentar el circuito eléctrico.
El funcionamiento de las baterías de estado sólido es el mismo, pero en ella, cada celda de la batería consta de ánodo, cátodo, y un electrolito sólido como elemento conductor, que mejora casi todas las características de la batería.
John B. Goodenough, considerado el padre de las baterías de litio y profesor en la Universidad de Texas (Austin), tiene la patente de los electrolitos de estado sólido y su aplicación sobre baterías.
En sus investigaciones, utiliza cristal como electrolito sólido y un ánodo de metal alcalino, lo que permite aumentar la densidad de carga de la batería, prevenir la formación de dendritas, y hacer que la batería funcione incluso a una temperatura ambiente de -20ºC.
¿Por qué las baterías con electrolito sólido se consideran el futuro de la automoción?
La mayoría de compañías de la automoción ha visto en las baterías de estado sólido una solución a las limitaciones que, hasta el momento, presentaba la movilidad eléctrica. Todo parecen ventajas:
- Tienen mayor densidad energética que las baterías de iones de litio. Las de estado sólido rondan los 500 Wh/kg, mientras que las de iones de litio no sobrepasan los 300 Wh/kg.
- Aportan mayor autonomía, que podría ser de entre un 20 y un 50% más.
- Tienen un tiempo de recarga muy corto. En tan solo 15 minutos podrían recargarse por completo (con una descarga del 80 por ciento).
- Debido al estado sólido, no corren el riesgo de incendio tras un accidente, como sí ocurre con las de lito, por lo que son más seguras.
- Tienen una vida útil más larga, ya que previenen la formación de dendritas en el ánodo.
- El uso de un electrolito a base de cristal facilitaría la fabricación en serie de estas baterías, lo que haría que su producción fuera más barata y su impacto en el precio final fuera menor.
Perspectivas de futuro
Voces de la industria afirman que las baterías de estado sólido supondrán una revolución en el sector y el empujón definitivo para los coches eléctricos. Será una tecnología con muchas ventajas y cuyo único inconveniente – encontrar la forma de producirlas a gran escala y a bajo coste para su aplicación en coches eléctricos- ya está siendo solventado.
Una nueva técnica de fabricación permitirá utilizar los mismos procesos de producción que se emplean en las baterías de electrolitos líquidos para fabricar baterías de estado sólido, con lo que su coste de producción será muy parecido al de las de iones de litio.
Muchas compañías ya están invirtiendo en ello, como Tesla, BMW, Ford, Toyota, Volkswagen o Nissan, que esperan disponer de estas baterías antes de 2025.
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