La capacidad sólida de la batería se duplicó y se aplicó

La vida moderna es casi inseparable de las baterías, pero la tecnología actual de las baterías no satisface nuestras necesidades: a menudo se agotan en el momento equivocado. Los científicos han estado buscando mejores baterías desde que Thomas Edison buscó formas de alimentar el Modelo T de su amigo Henry Ford.

Ahora, un nuevo avance en la batería parece estar cerca, y es casi tan cercano como esperamos: una nueva tecnología que satisfará las demandas de los teléfonos móviles durante días. Y puede aumentar el kilometraje de los usuarios de automóviles eléctricos a más de 500 millas (aproximadamente 804 kilómetros).

Josh Duettner, director ejecutivo de Colorado Solid State Power, dijo: "La tecnología de baterías sólidas comenzará a navegar". Su empresa se dedica al desarrollo de baterías de estado sólido y la semana pasada estableció una asociación con BMW. BMW tiene planes de ofrecer alguna forma de paquete de baterías para cada uno de sus productos durante la próxima década.

Las baterías de iones de litio actuales han mejorado mucho en comparación con las anteriores baterías de plomo-ácido, baterías de níquel-cadmio y tecnologías de baterías de níquel-hidruro metálico. Pero a medida que los últimos vehículos eléctricos de largo alcance, como el Modelo 3 de Tesla y el Bolt de Chevrolet, comienzan a ingresar al mercado, deben estar equipados con más de 300 kilogramos de baterías.

El problema concomitante es que la batería tarda horas en recargarse y las baterías de iones de litio no son baratas. Los precios de las baterías de automóviles han caído a menos de $ 200 por kilovatio-hora desde aproximadamente $ 700 en 2010, según datos de la industria de las baterías. Pero 60 kilovatios-hora de baterías aún cuestan más de $ 10,000 para satisfacer la demanda de un automóvil eléctrico de 200 millas.

Se espera que la tecnología de baterías de estado sólido dé un gran salto en tres áreas clave, según los expertos, una de las cuales es que las baterías del mismo tamaño pueden al menos triplicar su suministro de energía, lo que según los expertos es un aumento en la densidad de energía. En última instancia, la densidad de energía de la batería puede ser más del doble que la de la batería existente. Eso haría que los fabricantes de automóviles reduzcan a la mitad el tamaño de la batería dentro del mismo rango, o dupliquen el rango y mejoren el rendimiento, como un SUV que brinda a los usuarios casi 500 kilómetros de alcance y una sensación de aceleración de automóvil deportivo.

Duettner Garrett dijo: "La tecnología de batería de estado sólido también es posible para lograr una carga ultrarrápida. Cargar su automóvil eléctrico es tan simple como agregar combustible a un automóvil de combustible. En otras palabras, solo toma de 5 a 10 minutos cargarse por completo. En cuanto a los precios, un nuevo estudio de Boston Consulting estima que las baterías de iones de litio se reducirán a 70 dólares el kilovatio-hora en siete años. Las baterías de estado sólido serán un 20% más baratas que las de iones de litio, según el analista Xavier Mosquet.

El nombre de batería sólida proviene del hecho de que utiliza materiales cerámicos para reemplazar los electrolitos líquidos en las baterías en general. Esta es otra ventaja porque los líquidos de las baterías de iones de litio son tan inflamables como la gasolina, razón por la cual están prohibidos en los aviones en el sector de la aviación. Los defectos en las baterías de iones de litio han provocado muchos accidentes.

BMW no es de ninguna manera la única empresa que planea utilizar tecnología de baterías de estado sólido. Toyota también ha insinuado que introducirá la tecnología en la línea de producción de vehículos eléctricos de la nueva fábrica estadounidense en 2021. También se espera que Toyota, que se ha convertido en uno de los mayores proveedores mundiales de baterías de iones de litio en una alianza con Japón este mes, trabajar con tecnología de baterías de estado sólido.

Otra empresa activa es Dyson, un fabricante de cerámica británico. En octubre de 2015, adquirió la tecnología Sakti3, que se derivó de la Universidad de Michigan, que se especializa en investigación y desarrollo de tecnología de baterías de estado sólido. A principios de este año, Dyson anunció planes para poner en marcha su unidad de coches eléctricos con baterías nuevas. También planea utilizar esta tecnología para mejorar la competitividad de sus dispositivos inalámbricos.

Los investigadores han explorado durante mucho tiempo la tecnología de las baterías de estado sólido, e incluso líderes de la industria como Duettner Garrett admiten que no están preparados. Los fabricantes de baterías, que han demostrado la tecnología en sus laboratorios, ahora deben garantizar que las baterías sólidas se puedan producir en grandes cantidades y que se puedan utilizar en entornos de carga específicos donde los vehículos eléctricos operan a diario. Por eso, la nueva tecnología tardará unos cinco años en estar disponible de forma generalizada.

Pero si los fabricantes de baterías pueden superar las barreras existentes a la tecnología de baterías de estado sólido, y si la tecnología cumple con las expectativas, entonces puede hacer que los dispositivos inalámbricos, grandes y pequeños, sean más capaces de satisfacer las necesidades de la vida diaria.

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