Las baterías de estado sólido prometen superar a sus variantes de electrolito líquido en densidad de energía, seguridad y durabilidad, pero la tecnología aún necesita mejoras. El fabricante chino de baterías Ganfeng afirma que superó los obstáculos y comenzó la producción en masa de su batería de estado sólido de primera generación.
Los electrolitos de estado sólido se consideran el santo grial de las baterías de iones de litio, ya que permiten una densidad de energía, durabilidad y seguridad sin precedentes. La tecnología que reemplaza los electrolitos líquidos con equivalentes sólidos ya ha migrado de los laboratorios universitarios a los nuevos centros de investigación. Sin embargo, ha pasado un tiempo con muy pocos avances que mostrar, lo que ha hecho que mucha gente pierda la paciencia. Pero el hecho de que no haya avances no significa que no haya progreso.
El fabricante chino puede cambiar el mercado
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El problema más crítico de las baterías de estado sólido es la formación y propagación de dendritas. Debido a que el electrolito es sólido, es propenso a agrietarse causado por la expansión y contracción de los electrodos a medida que la batería se carga y descarga. Las dendritas penetran en estas grietas y eventualmente crecen entre los electrodos y provocan un cortocircuito. Sólo recientemente los científicos han descubierto qué está causando este fenómeno y cómo se puede mitigar.
Aunque poco conocido fuera de China, el fabricante de baterías Ganfeng afirma haber resuelto la mayoría de los problemas con las baterías de estado sólido y ha comenzado la producción en masa de su batería de estado sólido de primera generación. El rendimiento de estas celdas no supone una mejora tan grande en comparación con las baterías de iones de litio líquidos, pero Ganfeng ya ha avanzado con el desarrollo de la segunda generación. La SSB de primera generación no es una batería completamente sólida, sino semisólida con un electrolito de óxido, un ánodo de grafito y un diafragma de electrolito sólido.
Ganfeng anunció los SSB de primera generación a finales de 2021 e incluso presentó un modelo de vehículo eléctrico impulsado por las nuevas celdas. En ese momento, dijo que sus baterías de estado sólido podrían alcanzar una densidad de energía de 260 Wh/kg, en línea con las celdas de Li-Ion disponibles comercialmente. Ganfeng tiene una línea de producción con una capacidad anual relativamente pequeña de 4 GWh. Esto es suficiente para hasta 80.000 baterías de vehículos eléctricos al año. Aún así, la producción no está destinada a la industria automotriz, ya que Ganfeng se centra principalmente en aplicaciones de almacenamiento de energía.
Cómo sería el futuro del mercado:
Las SSB de segunda generación de Ganfeng utilizarán un ánodo de metal de litio y podrán alcanzar una densidad de energía de 400 Wh/kg. Si Ganfeng tiene razón, debe cumplir con los requisitos automotrices en materia de seguridad y durabilidad. Las baterías de iones líquidos actuales tienen una densidad de energía de poco más de 200 Wh/kg, lo que significa que las baterías Ganfeng pueden ofrecer casi el doble de autonomía. Aún así, el desarrollo de baterías de estado sólido se está acelerando y los grandes actores de la industria de las baterías pueden estar más adelantados en este juego.
Recientemente, CATL presentó su tecnología patentada de batería de estado semisólido llamada "batería condensada". Utiliza un electrolito condensado, lo que permite densidades de energía de hasta 500 Wh/kg. CATL apunta a la producción en masa en la segunda mitad del año. Mientras tanto, el proveedor de NIO, WeLion, anunció que su batería de estado semisólido comenzaría a producirse este otoño, con una densidad de energía de 360 Wh/kg. La espera por la tecnología SSB pronto terminará y veremos vehículos eléctricos de 1.000 kilómetros dominando el mercado del automóvil.
