Batería de iones de litio semisólida: definición, costo, mercado

Una batería de flujo semisólido es un tipo de batería de flujo que utiliza materiales activos de batería sólidos o compuestos de especies sólidas en el fluido que transporta energía. Lo interesante es que el equipo de investigación del MIT sugirió este concepto utilizando materiales de baterías de iones de litio. En tal tipo de sistema, tanto el electrodo negativo (ánodo) como el electrodo positivo (cátodo) comprometen las partículas de material activo junto con el negro de carbón suspendido en el electrolito líquido.

Si está activo en el mundo de las baterías y tiene curiosidad por conocer datos reales sobre las baterías de iones de litio semisólidas, entonces ha venido a la página correcta.

No es ningún secreto que la batería de iones de litio semisólida es un tema de moda de todos los tiempos. Aquí, descubrimos las cosas sobre esta batería: la tendencia de costo de la misma y el lugar que ocupa en la batería futura. Por lo tanto, tenga paciencia y continúe leyendo la publicación para descubrir qué hace que la batería semisólida de iones de litio sea un tema popular.

¿Qué es una batería de iones de litio semisólida?

Una empresa de baterías de nueva creación fundada como una escisión del MIT, 24M afirma que ha logrado un gran avance en la fabricación de celdas de batería de iones de litio semisólidas con una densidad de energía que supera los 350Wh por kg. El profesor del MIT habló sobre el concepto de integrar materiales activos en los electrolitos juntos antes de crear la celda, en lugar de inyectar el electrolito en una suspensión, que se cree que es un procedimiento más eficiente para crear celdas.

A diferencia de una tecnología tradicional donde utilizan solvente y tipo de material de depósito y luego lo tiran todo y luego inyectan el electrolito al final, lo integramos al principio. Absolutamente, mezclan el cátodo y el ánodo por separado para poder colocar un electrolito separado en el ánodo, conocido como acólito o cátodo, conocido como catolito.

La separación no solo permite que pasen los iones, sino que también permite que pasen los electrolitos. Mantenerlos separados abre enormes opciones sobre qué electrolitos seleccionar, y significa que las baterías individuales se pueden personalizar para enfoques únicos en la batería.

24M abrirá su primera línea de producción piloto a finales de este año. Este enfoque de crear versiones de alta densidad de energía de las baterías de litio permitirá que las formas de sintonizar el electrolito, mejorar el voltaje y realizar la carga rápida y las tecnologías de baja descarga.

La forma semisólida es claramente diferente de la tecnología de estado sólido. En otras palabras, las baterías de estado sólido han tenido problemas para encontrar materiales sólidos con suficiente conductividad eléctrica, así como también han experimentado problemas con los separadores cátodo-ánodo. A medida que la batería se carga y descarga, el material activo cambia de forma y tamaño, por lo que se contrae y expande durante todo el proceso de carga y descarga. Lo que ha ocurrido y en la medida de lo posible sigue ocurriendo. Es por eso que la batería de estado sólido tarda cinco años o más. En cambio, 24M ha introducido una interfaz líquido-sólido, conocida como semisólida. La solución de doble electrolito podría mejorar la vida útil y la seguridad del ciclo.

En resumen, podemos decir que las baterías semisólidas son un híbrido entre las tradicionales sólidas y las baterías de flujo con las siguientes ventajas:

· Esta nueva tecnología simplifica la fabricación y lo hace manteniendo el material del electrodo en un estado líquido que no necesita etapa de secado.

· Se puede doblar, doblar o incluso penetrar a balazos sin deteriorarse.

· Mejora tanto la durabilidad como la seguridad.

Esta batería de iones de litio reinventada podría traer un cambio en el futuro para mejor.

Tendencia de costos de la batería de iones de litio semisólida

24M afirma que las baterías de iones de litio reinventadas se pueden crear a $ 100 por kilovatio-hora a escala o la mitad del costo de la competencia actual. Y al utilizar un conjunto de electrodos similares a fluidos que se pueden crear en una celda de trabajo en 1 paso, la startup dice que sus instalaciones de fabricación podrían ser una décima parte del costo de los planes de batería actuales y vienen en paquetes mucho más pequeños y modulares. Su propósito principal es reducir el cincuenta por ciento del costo actual de los iones de litio.

El procedimiento de producción de celdas semisólidas, en el que los materiales activos en los electrolitos se integran juntos antes de crear la celda, en lugar de inyectar el electrolito en una suspensión, produce anolitos y catolitos de composición distinta, mantenidos separados por un conductor iónico, que es un material no permeable. separador. La startup afirma que este procedimiento, que forma electrodos de 4 a 5 veces más gruesos que en los dispositivos tradicionales, puede conducir a ahorros sustanciales en los costos de materiales y producción, afirmando una reducción de capital de hasta un cincuenta por ciento en general.

Mercado futuro de la batería de iones de litio semisólida

¿Las baterías de iones de litio semisólidas cambian las reglas del juego? Parece que las baterías semisólidas serán un campo de batalla indispensable en la tecnología de vehículos eléctricos, ya que permiten una mayor densidad de energía en comparación con las típicas celdas de iones de litio.

El año pasado, hubo noticias de que se estaba probando el silicio para aumentar su densidad de energía junto con un reemplazo del electrolito líquido con un polímero. Además de aumentar la densidad de energía de las baterías, se minimiza su inflamabilidad, otro problema que se encuentra con la tecnología líder.

Una batería de iones de litio sigue liderando la química de la batería. Sin embargo, abundan los desafíos y, si bien muchos de ellos solo darán una señal de éxito en el laboratorio, son difíciles de escalar y comercializar. Algunos de ellos, tarde o temprano, se presentarán como competidores serios dada la cantidad de esfuerzo que se está dedicando a la investigación de nuevas baterías: baterías semisólidas de iones de litio.

La startup dice que su nueva batería reduce el costo y aumenta el rendimiento de la batería. Esto podría ser importante para el futuro de los vehículos electivos. Lo más importante es que los nuevos inversores son Koyocera Group y la empresa comercial líder mundial, ITOCHU Corporation, para la fabricación rentable de baterías de iones de litio.

En resumen, podemos decir que revolucionarán los dispositivos de consumo y las aplicaciones de almacenamiento en red. Como resultado, ya no tendrá que cargar su dispositivo a diario.