$ 200 millones dicen que las baterías de estado sólido pronto romperán el agarre de la muerte de gasmobile

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Los principales fabricantes de automóviles del mundo de repente se están volviendo locos por las baterías de estado sólido, y por una buena razón. La nueva tecnología de estado sólido promete un mayor alcance en un paquete más liviano y delgado que la generación actual de baterías EV. Para algunos escépticos, eso es mucha palabrería, pero una nueva ronda de financiación de 200 millones de dólares para el innovador estadounidense de almacenamiento de energía Factorial Energy indica que la temperatura ambiente fresca y tranquila es la verdadera historia.

Baterías de estado sólido y la cuestión de la temperatura

Las baterías de iones de litio han sido la plataforma de referencia para la electrificación de vehículos y, según el consenso generalizado, las perspectivas son buenas para mejoras de rendimiento adicionales. Sin embargo, otro consenso generalizado dice que una arquitectura totalmente nueva sería más simple y mejor.

Esa sería la tecnología de estado sólido, en la que el electrolito líquido utilizado en las baterías de iones de litio se reemplaza por algo sólido, como una cerámica de alta tecnología o un polímero.

Casi puedes oler las dificultades que surgen. Compara y contrasta la diferencia entre nadar a través del agua y nadar a través de un bloque de hormigón, y te harás una idea. Las altas temperaturas pueden mejorar el rendimiento, pero eso no es de mucha ayuda si la idea es sacar las baterías de estado sólido del laboratorio y comercializarlas.

La tecnología de estado sólido ha estado dando vueltas desde que se identificó por primera vez a principios del siglo XIX. Ahora, con el advenimiento de la ciencia de los materiales modernos y las herramientas analíticas de alta tecnología, finalmente tiene la oportunidad de liberarse.

Investigadores de todo el mundo han estado trabajando duro en la tecnología de almacenamiento de energía de estado sólido durante los últimos años, con un área principal de enfoque en la búsqueda de fórmulas que alcancen el nivel deseado de conductividad a temperatura ambiente.

La energía factorial entra en escena

Eso nos lleva a Factorial Energy, una de varias startups de estado sólido que han cruzado el Electronia radar en los últimos años. El mes pasado, la empresa apareció cuando su plataforma patentada de almacenamiento de energía FEST™ (Factorial Electrolyte System Technology) llamó la atención de Daimler (piense en Mercedes-Benz, entre otros) y Stellantis (Dodge, Fiat, Chrysler, etc.).

Eso se suma al interés anterior expresado por Kia y Hyundai la primavera pasada, y FEST aún no ha llegado a los estantes.

Debe haber algo en ello, considerando que Mercedes-Benz y Stellantis NV lideraron el nueva ronda de financiación de 200 millones de dólares para Factorial.

“Los fondos se utilizarán para acelerar la producción comercial y el despliegue de la tecnología de baterías de estado sólido de Factorial, que es más segura y ofrece hasta un 50 % más de autonomía que la tecnología actual de iones de litio”, explica Factorial y añade que “su compatibilidad directa con las baterías existentes La infraestructura de fabricación de baterías de iones de litio reduce los costos y la complejidad de cambiar a una tecnología de batería diferente para los fabricantes de automóviles”.

Parece que la compatibilidad directa es la palabra mágica, junto con la temperatura ambiente tan importante.

“FEST… aprovecha un material de electrolito sólido patentado que permite un rendimiento seguro y confiable de la celda con electrodos de alto voltaje y alta capacidad a temperatura ambiente”, enfatiza Factorial.

Según el anuncio, Hyundai y Kia también forman parte del Acuerdo de Desarrollo Conjunto que comprometió a Mercedes-Benz y Stellantis a la nueva ronda de financiación.

¿Cuál es el problema de las baterías de estado sólido?

Buena pregunta. El rendimiento mejorado y los costos más bajos son grandes negocios por sí solos, al igual que el factor de ahorro del planeta de conducir sin emitir gases de efecto invernadero.

Sin embargo, la parte de conducción es solo el final de una cadena de suministro de fabricación de vehículos que incluye una larga lista de impactos ambientales.

Los fabricantes de automóviles están comenzando a limpiar sus cadenas de suministro, en parte mediante la introducción de materiales más sostenibles. Trabajar con sus proveedores para reducir las emisiones de las fábricas es otro ángulo de ataque.

Nadie está haciendo esto por el bien de sus corazones. Cualquier ejecutivo de la industria automotriz con la cabeza sobre los hombros sabe que los compradores de vehículos eléctricos se centran cada vez más en la sostenibilidad general más allá de la sensación agradable que se obtiene al conducir un dispositivo de movilidad personal de cero emisiones. Los fabricantes de automóviles que buscan diferenciarse aprovecharán todos los ángulos de sostenibilidad que puedan, y eso incluye las baterías EV.

Las baterías de estado sólido tendrán que enfrentarse a la música del reciclaje en algún momento, y la infraestructura global de reciclaje de baterías tiene un largo camino por recorrer antes de que pueda manejar millones de baterías EV gastadas de cualquier tipo. Sin embargo, los fabricantes de automóviles ya están comenzando a promocionar el potencial de los beneficios ambientales.

BMW se encuentra entre los otros fabricantes de automóviles que apuestan por baterías de estado sólido para atraer el conductor EV del futuro. En un comunicado de prensa de abril pasado, Frank Weber, miembro de la Junta Directiva de Desarrollo de BMW AG, explicó que su compañía tiene como objetivo producir “el automóvil eléctrico más ecológico del mundo”, con un fuerte enfoque en la batería.

“Estamos desarrollando la celda de batería del futuro: será potente, segura, rentable y reciclable, desde la selección de materiales hasta la reciclabilidad después del uso en el vehículo”, explicó Weber. BMW planea tener una batería de estado sólido para vehículos eléctricos en modo de demostración “mucho antes” de 2025, con una producción en serie prevista antes de 2030.

Mientras tanto, de vuelta en el laboratorio…

Mientras toda esta actividad se lleva a cabo en el sector privado, el Departamento de Energía de EE. UU. no ha estado exactamente dormido al volante.

En octubre de 2018, el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico de la agencia comentó que “el santo grial de la tecnología de baterías de próxima generación, cumplir con los demanda cada vez mayor de almacenamiento de energía asequible y seguro, con alta densidad de energía y ciclo de vida prolongado”.

Más recientemente, Laboratorio Nacional de Oak Ridge intervino en noviembre pasado con un avance que implica un método rentable y escalable para unir los diversos materiales utilizados en las baterías de estado sólido, que se considera “uno de los grandes desafíos” en el campo.

“Uno de los desafíos en la fabricación de baterías de estado sólido es la dificultad de lograr que los materiales se unan correctamente y permanezcan estables durante los ciclos repetidos de carga y descarga”, explica ORNL, y señala que los intentos anteriores de solucionar el problema no son comercialmente viables.

ORNL intentó algo diferente. En lugar de aplicar presión y otros enfoques similares, implementaron un pulso electroquímico.

“El pulso electroquímico que utilizaron los investigadores del ORNL elimina los vacíos que se forman al unir capas de material de ánodo de metal litio con un material de electrolito sólido: en este caso el electrolito cerámico tipo granate LALZO”, explican.

Puede confiar en su palabra en un comunicado de prensa fechado el 10 de noviembre de 2021, o puede obtener todos los detalles jugosos de la revista ACS Letras de energía bajo el título, “Mejora de la impedancia de contacto a través de pulsos electroquímicos aplicados a la interfaz de electrolito sólido de litio en baterías de estado sólido.

El método de pulsos electroquímicos podría usarse para actualizar las baterías usadas, lo que arroja una luz completamente nueva sobre el ángulo de reciclaje de las baterías.

Mientras tanto, mantente atento Laboratorio Nacional de Brookhaven, donde los investigadores han estado trabajando con un equipo de la Universidad de Brown sobre el papel potencial de los árboles en la formulación de la batería de estado sólido sostenible del futuro.

Sigueme en Twitter @TinaMCasey.

Foto: Tecnología de estado sólido para baterías EV avanzadas (foto cortesía de Factorial Energy a través de globalnewswire.com).

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