Un nuevo avance en las baterías de estado sólido

4 mayo, 2023
Javier Gete

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El gran salto que está ya sucediendo sobre el desarrollo de las baterías de estado sólido proviene del descubrimiento por parte de científicos de la Universidad Técnica de Múnich de unos nuevos materiales electrolitos que consiguen conducir los iones mejor y más rápido que los iones de litio, cosa que podría agilizar un desarrollo más inmediato de las baterías de estado sólido con mayor potencia en un futuro ya no tan lejano.

De hecho la industria automotriz está invirtiendo importantes cantidades en el desarrollo de este nuevo tipo de baterías, con la finalidad de poder implantar esta nueva tecnología en sus futuros modelos, debido a las importantes ventajas que pueden presentar las baterías de estado sólido respecto a las actualmente usadas de iones de litio en todos los sentidos.

Un nuevo avance en las baterías de estado sólido

Ventajas de las baterías de estado sólido

Las principales ya detectadas son las siguientes:

  1. Prometen una mayor densidad energética, por lo que son capaces de almacenar más cantidad de energía en espacios mucho más pequeños, lo que permitirá diseñar nuevos vehículos eléctricos con una autonomía mayor sin necesidad de incrementar el peso ni el tamaño y peso de la batería.
  2. Son más seguras y duraderas que las baterías de iones de litio actuales y cuentan con menos componentes inflamables por lo que podrán soportar mejor los impactos y las vibraciones de circulación.
  3. Aportan unos tiempos de recarga más cortos ya que no necesitan enfriarse antes de cargarse como ocurre con las actuales de iones de litio, pudiendo soportar mayores corrientes de carga, por lo que se podrán cargar mucho más rápido sin que se dañe la batería.
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Las baterías de estado sólido necesitan aún algunos años para su desarrollo

Todas estas grandes ventajas son suficientes como para que los fabricantes insistan en sus proyectos de estudio de esta nueva tecnología de baterías de estado sólido (no contienen líquido y su electrolito es una sustancia sólida), aunque todo indica que faltan algunos problemas a resolver antes de su desarrollo final y producción en masa para la industria.

Hasta ahora el problema fundamental es que los iones de litio no han sido capaces de difundirse rápidamente mediante materiales sólidos, que es lo que se pretende superar con estos nuevos estudios.

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Por otro lado las nuevas de baterías de estado sólido son aún más caras de fabricar y por el momento no están disponibles en el mercado en las cantidades necesarias, aunque sin duda en los próximos años los avances que ya se perfilan sobre esta tecnología seguramente permitirán que se conviertan en una opción atractiva y viable para la industria.

Algunos expertos cifran que será en 2028 cuando las baterías de estado sólido podrían estar ya listas, aunque estos nuevos hallazgos de la Universidad de Múnich podrán permitir un cierto anticipo de esta fecha.

El avance de los científicos de la Universidad de Múnich

El avance ya comunicado consiste en un polvo cristalino que contiene aluminio, fósforo y una proporción relativamente alta de litio y que conduce los iones de litio de forma mucho más efectiva que la mayoría de los materiales probados hasta el momento.

Para optimizar de las propiedades de este material, en la Universidad de Múnich se han realizado una docena de compuestos de nueva concepción que se relacionan con estos nuevos materiales, conteniendo silicio en lugar de aluminio y manteniendo sus características citadas anteriormente.

Este descubrimiento se ha conseguido gracias al uso de la difracción de neutrones, permitiendo visualizar cómo los iones llegan a utilizar espacios libres en la red cristalina para su migración, con una estructura de estas nuevas sustancias que permite generar estos espacios libres de manera que los iones son móviles en todas las direcciones posibles con mayor rapidez.

No hay duda de que esta nueva composición con las sustancias explicadas, permitirá un desarrollo de baterías mucho más potentes, de mayor concentración de energía, más pequeñas, menos pesadas y esperamos que más económicas, además de con grandes mejoras de tiempos de recarga y autonomía.

Actualmente, sólo algunas marcas previsoras en sus planes y estrategias de futuro están ya muy avanzadas en el estudio de estas nuevas baterías de estado sólido, de manera que podrán aplicar sus avances de forma paulatina a sus nuevos productos en los próximos años, siempre contando con empresas terceras con las que, mediante acuerdos comerciales e industriales, lleven a cabo un desarrollo completo de esta nueva tecnología, para colaborar así en las mejoras necesarias del medioambiente mundial.