Noticias sobre baterías de estado sólido de Samsung SDI y Sakuu
La mayoría de las baterías de iones de litio actuales utilizan una pasta semilíquida como electrolito que transporta electrones entre el ánodo y el cátodo. Conceptualmente, son similares a los jellyroll que tu abuela solía servir como postre en eventos familiares cuando eras joven. El proceso de producción se entiende bien, lo que permite a los fabricantes de baterías escupir millones de celdas de batería de manera confiable y rápida.
El problema con las baterías convencionales es que el electrolito semilíquido puede incendiarse si se calienta demasiado. Una de las razones por las que se sobrecalientan son las dendritas (puntas afiladas de metal de litio) que pueden provocar un cortocircuito interno en la batería, lo que provoca un sobrecalentamiento. El efecto es más o menos el mismo que pegar un clip en ambos lados de un tomacorriente de pared tradicional. El sujetapapeles actúa como un calentador de resistencia y se calienta mucho. ¡Confía en mí cuando digo que NO quieres probar esto en casa!
Las baterías de estado sólido usan algo más que una pasta inflamable para separar el ánodo y el cátodo. Como resultado, pueden tener una mayor densidad de energía y una vida útil más larga. Eliminan virtualmente la formación de dendritas y suelen ser más baratos de fabricar.
Entonces, ¿por qué no se usan baterías de estado sólido en la actualidad? Porque esto es nueva tecnología. Los investigadores buscan constantemente nuevos y mejores materiales sólidos que sean lo suficientemente flexibles como para enrollarse dentro de esas diminutas celdas de batería, y los fabricantes de baterías deben ajustar el proceso de producción para adaptarse a la nueva tecnología. Pero el amanecer de la era del estado sólido ya casi está aquí, como lo demuestran estos dos ejemplos.
Samsung SDI comienza la construcción de una fábrica de baterías de estado sólido
De acuerdo a eléctrico, Samsung SDI ha comenzado a construir una línea de producción piloto para baterías de estado sólido. La línea S en el centro de investigación y desarrollo de la compañía en la ciudad de Suwon probará sistemas para la producción de cátodos y electrolitos sólidos mientras prueba los nuevos procesos de producción que serán necesarios para fabricar baterías de estado sólido.
Samsung SDI dice que se espera que la S-Line de 6500 metros cuadrados logre “resultados de investigación y tecnologías de producción líderes en el mercado para baterías de estado sólido”, pero no ha proporcionado detalles técnicos desde que anunció hace dos años que estaba probando un sólido. -Célula de batería estatal que sería capaz de alimentar un automóvil eléctrico durante 800 kilómetros (500 millas) con una vida útil de 1,000 ciclos de carga.
Yoon-Ho Choi, CEO de Samsung SDI, dijo a la prensa esta semana que la nueva línea S sería el “trampolín” para convertir a Samsung SDI en el fabricante de baterías número 1 del mundo a través de “competitividad tecnológica, calidad superior y crecimiento cualitativo”. Palabras elegantes que pueden no ser precisas en el mundo real.
Sakuu anuncia batería de estado sólido
https://www.businesswire.com/news/home/20220315005293/en/Sakuu-Achieves-New-Battery-Benchmark-of-800-WhL-Energy-for-Wide-Industry-Applications ” data-image-caption=”Courtesy of Sakuu
” data-medium-file=”https://cleantechnica.com/files/2022/03/Sakuu_Battery_Benchmark_Graph-400×328.jpg” data-large-file=”https://cleantechnica.com/files/2022/03/Sakuu_Battery_Benchmark_Graph.jpg” loading=”lazy” class=”size-full wp-image-262099″ alt=”” width=”480″ height=”393″ style=”box-sizing: border-box; height: auto; max-width: 100%;”>
Imagen cortesía de Sakuu
puesta en marcha de Silicon Valley sakuu anunciado esta semana ha creado con éxito una batería de metal de litio de estado sólido de primera generación con una densidad de energía de 800 Wh/L. La mayoría de las baterías de iones de litio que se producen actualmente tienen una densidad de energía de entre 500 y 700 Wh/L. Esas son buenas noticias, pero lo que es realmente emocionante es que la compañía dice que ha desarrollado un nuevo proceso de fabricación de impresión 3D que, según dice, permitirá la producción a bajo costo de baterías de estado sólido con una densidad de energía de 1200 Wh/L para fines del próximo año. .
“La llegada de una batería de estado sólido segura, sostenible y de alto rendimiento, fabricada con un método de impresión 3D totalmente novedoso, puede resolver problemas críticos de seguridad y de la cadena de suministro al tiempo que supera las limitaciones de las baterías de iones de litio actuales”, dice Robert Bagheri, fundador. y CEO de Sakuu. “Estamos en camino de desarrollar esa batería de estado sólido ‘santo grial’ para 2023, y este punto de referencia de primera generación es un logro de validación en la hoja de ruta para mejorar significativamente las baterías”.
La batería no impresa de primera generación de Sakuu es un paso importante en la carrera por mejorar el almacenamiento de energía en amplios sectores industriales. Con la última prueba de referencia completada hace solo unas semanas, está más cerca que nunca de la producción. Además de su rendimiento de 800 Wh/L, conserva el 97 % de su densidad de energía después de 200 ciclos y permanece libre de dendritas. Se espera registrar una retención del 80 % en 800 ciclos una vez que se completen las pruebas.
La batería de estado sólido de segunda generación de la compañía se imprimirá 100 % en 3D y las entregas de celdas de muestra comenzarán a principios de 2023. Una vez aprobada para la producción, ofrecerá una fabricación rápida de baterías en grandes volúmenes a bajo costo. “Estamos creando una línea de baterías seguras, personalizables, de bajo costo y alto rendimiento, y las fabricamos de una manera completamente transformadora y sostenible para satisfacer la demanda global a gran escala”, dice Bagheri.
Sakuu dice que sus innovadoras celdas de batería de estado sólido impresas en 3D ofrecen el mejor rendimiento y seguridad de su clase en un formato reciclable. Su tecnología patentada de ánodo poroso y electrolito de estado sólido proporciona densidades de energía superiores para un rango máximo y tiempos de carga más rápidos. Cree que su plataforma de impresión invita a la innovación en la fabricación en una serie de otros sectores, incluidos el aeroespacial y automotriz, la electrónica de consumo, IoT y la medicina.
la comida para llevar
La promesa de baterías de bajo costo, alta energía y no inflamables es emocionante, pero hay muchos deslices entre la taza y el labio, le gustaba decir a mi vieja abuela irlandesa. Hoy en día, las baterías de litio-hierro están de moda, sobre todo porque no necesitan níquel, cuyo precio se ha multiplicado por cinco en el último año. Tesla cree que tiene el futuro de las baterías al alcance de la mano con sus nuevas celdas de batería 4680 que son 5 veces más grandes que las celdas estándar y prometen una mayor densidad de energía a un costo menor. Pero esas maravillas de la innovación no utilizan la química del litio y el hierro, lo que hace que uno se pregunte si Tesla perdió el tren en el proceso de desarrollo de la batería.
El punto es este: los motores de combustión interna que impulsan la mayoría de los vehículos del mundo hoy en día se han mejorado constantemente durante más de un siglo. Los lectores mayores pueden recordar una época en que una garantía de 1 año/12,000 millas era el estándar en la industria y cualquier automóvil con más de 100,000 millas en el odómetro era un candidato para la trituradora.
La producción a gran escala de baterías para coches eléctricos tiene poco más de una década. Hay avances asombrosos esperando a la vuelta de la esquina que transformarán los vehículos eléctricos de la misma forma en que las levas superiores dobles y los sistemas de encendido electrónico transformaron los motores de gasolina. Solo deseamos que el futuro llegue antes. A esta Tierra vieja y cansada seguramente le vendría bien un descanso de la avalancha diaria de dióxido de carbono procedente de la quema de combustibles fósiles.
