Una empresa estadounidense llamada QuantumScape anunció esta semana que sus esfuerzos de casi una década para desarrollar un nuevo tipo de batería para los coches eléctricos están dando sus frutos, y eso ha conseguido un “salto” en las últimas pruebas del concepto.

Las baterías actuales para coches eléctricos utilizan la tecnología de iones de litio (también conocido como Li-Ion o Lithium Ion), el mismo tipo que se usa en teléfonos inteligentes, tabletas y computadoras portátiles. Contienen un material líquido que funciona como electrolito, permitiendo que los iones de litio fluyan desde el polo positivo de la batería (cátodo) al polo negativo (ánodo), generando una corriente eléctrica.

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Aunque se usa ampliamente, esta tecnología tiene varias desventajas. Entre ellos un largo tiempo de recarga y el desgaste generado por el crecimiento de “dendritas”, estructuras rígidas con proyecciones puntiagudas que aceleran reacciones no deseadas entre el electrolito y el litio, provocando el fallo de la batería.

Además, el electrolito puede congelarse a temperaturas muy bajas y todo el conjunto es inestable. Una celda de batería que se perfora durante una colisión, por ejemplo, puede arder espontáneamente en cuestión de momentos. Esto iniciará una reacción en cadena con las células vecinas que pueden hacer un vehículo rápidamente. envuelto en llamas temperatura muy alta y difícil de controlar.

Tesla Model 3 en llamas después de un accidente. Foto: Sina News Media / Reproducción

La solución de QuantumScape es la batería de metal de litio, una batería para coches eléctricos con "de Estado sólido”, Ya que no requiere electrolito líquido. En su lugar utiliza un separador cerámico seco, que permite la transferencia de energía de manera más eficiente.

Beneficios de la tecnología de estado sólido

No es 100% en estado sólido, ya que todavía hay un componente similar a un gel. Pero parece haber eliminado los principales puntos negativos de un electrolito líquido: funciona en tiempo frío sin congelarse y no permite la aparición de dendritas que perjudiquen la eficiencia de la batería.

Según pruebas de la empresa, que recibió financiación de Volkswagen y Bill Gates, los vehículos con baterías de metal de litio pueden viajar distancias hasta un 80% mayores que aquellos con baterías de iones de litio.

Mantienen más del 80% de la capacidad después de 800 ciclos de carga, mucho más que las baterías de los coches eléctricos actuales, y tienen recarga rapida: alcanza el 80% de la capacidad en solo 15 minutos. La compañía dice que todo esto podría traducirse en baterías capaces de alimentar un vehículo durante "cientos de miles de kilómetros" antes de que sea necesario reemplazarlo.

"Creemos que fuimos los primeros en 'resolver' el rompecabezas del estado sólido", dijo Jagdeep Singh, fundador y director ejecutivo de QuantumScape. "No vemos nada en el horizonte que se acerque siquiera a lo que estamos haciendo".

QuantumScape todavía tiene desafíos que enfrentar. La prueba de la nueva batería para automóviles eléctricos se realizó con celdas de una sola capa, pero una versión final lista para usar en vehículos puede requerir hasta 100 capas. El aumento de espesor puede generar obstáculos y problemas inesperados.

Pero el concepto fue recibido con entusiasmo. Según Stan Whittingham, co-inventor de la batería de iones de litio y ganador de la Premio Nobel de Química en 2019, “la parte más difícil en la construcción de una batería de estado sólido es cumplir simultáneamente cuatro requisitos: alta densidad de energía, carga rápida, gran número de ciclos y funcionamiento en un amplio rango de temperatura”.

“Los datos muestran que las células QuantumScape cumplen con estos requisitos, algo que nunca antes se había informado. Si QuantumScape puede poner esta tecnología en producción en masa, tiene el potencial de transformar la industria ”, dijo.

fuente: TechXplore