Más cerca de la revolución de las baterías de estado sólido

Las baterías de estado sólido podrían revolucionar el transporte eléctrico. A diferencia de las actuales baterías de iones de litio, las de estado sólido tienen un electrolito sólido y por lo tanto no contienen líquidos dañinos para el medioambiente o inflamables.

Explicado de modo simple, una batería de estado sólido puede compararse con un sándwich seco. Una capa de litio actúa como una rebanada de pan, y una sustancia cerámica se coloca encima como un relleno. Esta sustancia dura es el electrolito sólido de la batería, que transporta iones de litio entre los electrodos de la batería. Pero el "sándwich" es tan seco que es difícil mantenerlo unido, y también hay problemas causados por la compatibilidad entre el "pan" y el "relleno". Muchos investigadores de todo el mundo están trabajando para hallar soluciones adecuadas a este problema.

El nuevo material con el que trabaja ahora el equipo internacional de Shizhao Xiong y Aleksandar Matic, ambos de la Universidad Chalmers de Tecnología en Suecia, ayuda a multiplicar por diez la densidad de corriente en las baterías de estado sólido, mientras que también mejoran el rendimiento y la seguridad.

El nuevo material es blando, de consistencia similar a la de la mantequilla a temperatura de nevera, por lo que es factible untar superficies con él y por ende esparcirlo. Está hecho de nanopartículas de un electrolito cerámico, llamado LAGP, mezcladas con un líquido iónico. El líquido encapsula las partículas de LAGP y hace que la capa intermedia (o intercapa) sea blanda y protectora. El material cumple varias funciones.

La nueva intercapa hace que la célula de batería de estado sólido sea significativamente más estable, y por lo tanto capaz de soportar una densidad de corriente mucho mayor.

Shizhao Xiong. (Foto: Mia Halleröd Palmgren / Chalmers University of Technology)

Aunque el potencial de las baterías de estado sólido es bien conocido, todavía no hay una vía establecida para hacerlas lo bastante estables, sobre todo a altas densidades de corriente, cuando entra o sale mucha energía de una célula de batería en poco tiempo, es decir, en una carga o descarga ultrarrápidas. Xiong y sus colegas ven un gran potencial en el desarrollo de esta nueva capa intermedia.

"Este es un paso importante en el camino para poder fabricar baterías de estado sólido a gran escala, rentables, seguras y respetuosas con el medio ambiente, que ofrezcan una gran capacidad y puedan ser cargadas y descargadas a gran velocidad", recalca Matic, quien además predice que las nuevas baterías de estado sólido estarán en el mercado dentro de cinco años. (Fuente: NCYT Amazings)