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¿Cómo funcionan las baterías de estado sólido y en qué se diferencian de las de litio?

Las baterías son todo en los autos eléctricos por eso su desarrollo tecnológico es clave.

Las baterías de iones de litio y las de estado sólido tienen mucho en común. De hecho, estas últimas son una evolución de las primeras. Cada una de las celdas de las baterías de iones de litio está conformada por dos electrodos metálicos o de un material compuesto que están sumergidos en un líquido conductor.

Este último componente es el electrolito, y habitualmente utiliza una sal de litio que contiene los iones que son necesarios para propiciar la reacción química reversible que tiene lugar entre el cátodo y el ánodo, que son los electrodos. Las baterías de estado sólido recurren al mismo principio de funcionamiento que las de iones de litio, pero utilizan un electrolito sólido en vez de uno en estado líquido.

En ese marco, BMW y Ford han anunciado que realizan una inversión conjunta adicional de 130 millones de dólares en la compañía de baterías Solid Power. La ronda de inversión en la que han participado confiere a estas dos marcas la misma participación en Solid Power, que también cuenta con el respaldo económico de Hyundai, Samsung y Volta Energy.

Solid Power no ha dado a conocer los detalles de la tecnología que ha puesto a punto para producir sus baterías de estado sólido debido a que esta información forma parte de su propiedad intelectual.

El acuerdo que han firmado BMW y Ford con Solid Power recoge que estos dos fabricantes de autos recibirán celdas de 100 amperes (Ah) que pasarán a formar parte de sus vehículos eléctricos a partir de 2022. Actualmente este productor de baterías ya está fabricando unidades de 20 Ah en una línea piloto, y según sus portavoces los resultados que están alcanzando son muy satisfactorios. No cabe duda de que aquí reside el interés de BMW y Ford.

Algunos equipos de investigación llevan varias décadas trabajando en esta tecnología de baterías y han propuesto electrolitos de cerámica, cristal o nanohilos de oro y manganeso, entre otros materiales exóticos, pero hasta hace muy poco tiempo nadie había salido airoso porque, entre otros retos, las baterías resultantes tienen que ser muy estables y no correr el riesgo de incendiarse.

DIFERENCIA

Lo que sabemos hasta ahora es que el ánodo de las baterías de estado sólido de Solid Power es de litio, y no de grafito, que es el material utilizado habitualmente en las baterías de iones de litio. Del electrolito sólido que ha desarrollado esta compañía, que es el auténtico corazón de su tecnología, solo sabemos que recurre a un compuesto inorgánico de alta conductividad. Eso sí, lo que todas las empresas involucradas en la puesta a punto de estas baterías han dado a conocer son sus prometedoras características.

Estas son las características que han colocado a las baterías con electrolito sólido en el punto de mira de la mayor parte de las compañías de automoción que ya están preparando su próxima generación de autos eléctricos: Su densidad energética es sensiblemente superior a la que nos ofrecen las baterías de iones de litio. Las de estado sólido rozan los 500 Wh/kg, mientras que las de iones de litio quedan por debajo de los 300 Wh/kg.

El incremento de la densidad energética debería tener un impacto directo en la autonomía de los vehículos eléctricos, que se dilatará entre un 20 y un 50%.

La carga de la batería será hasta seis veces más rápida, por lo que en solo 15 minutos será posible llevar una batería completamente descargada al 80% de la carga total.

Su vida útil será más larga gracias a la eliminación de la pérdida de capacidad provocada por la degradación del ánodo.

Las baterías de estado sólido deberían ser más estables y seguras que las de iones de litio debido a que los elementos separadores sólidos no pueden entrar en combustión.

Su producción será más barata y tendrán un menor impacto en el precio final de los coches eléctricos.

La tecnología sigue dando pasos agigantados en esta nueva carrera de los autos eléctricos, en la que las baterías son la clave de todo.

Con información de solidpowerbattery – xataka.com