Ayer hablábamos de las baterías en estado sólido como una de las opciones que las marcas de vehículos eléctricos están considerando seriamente para el futuro.
Pero, ¿cúales son sus principales diferencias con las actualmente predominantes baterías de iones de litio?
¿Cómo funciona una batería de iones de litio?
Las baterías de litio, diseñadas para el almacenamiento de energía eléctrica, se clasifican en tres tipos en función de los materiales catódicos que incorporen. Estos pueden ser óxido de cobalto, óxido de manganeso y fosfato de hierro.
En las baterías de litio, se utiliza como electrolito una sal de litio que obtiene los iones necesarios para la reacción electroquímica reversible que ocurre entre el cátodo y el ánodo.
Para hacerlo más sencillo: una pila se compone de dos electrodos, uno positivo (cátodo) y uno negativo (ánodo). A medida que van perdiendo carga, los electrones pasan del negativo al positivo mediante un circuito externo. Aquí, los iones transcurren por el electrolito que hace de barrera entre los dos electrones.
Por ejemplo, en una pila recargable, los iones de litio están separados. Cuando se activa el dispositivo y se empieza a consumir energía, los iones se combinan químicamente para formar un elemento estable.
Diferencias entre las baterías de iones de litio y las baterías en estado sólido
En primer lugar, las baterías de estado sólido son realmente una evolución de las baterías de litio, ya que también utilizan este material en su composición.
En las celdas de las baterías de iones de litio, se emplea un separador físico y electrolito líquido. Este hecho favorece la aparición de dentritas, que son filamentos metálicos que aparecen a medida que se van realizando ciclos de carga y descarga y que pueden llevar a crear un cortocircuito.
Al utilizar un electrolito líquido, es necesaria la presencia de un separador para prevenir cortocircuitos. Sin embargo, usando un electrolito sólido no haría falta, ya que este hace de separador por sí mismo.
Por ello, podemos concluir que la principal diferencia entre ambos tipos de baterías es que las de iones de litio utilizan una solución líquida para regular el flujo de corriente, mientras que, en las baterías de estado sólido, se utiliza un electrolito sólido. En concreto, las baterías de estado sólido utilizan materiales cerámicos en lugar de electrolitos líquidos, lo que reduce su peso y aumenta su velocidad de carga.
Ventajas de las baterías en estado sólido
La principal ventaja de las baterías en estado sólido es que son capaces de almacenar más energía haciendo uso de una cantidad mucho menor de materiales. Por ello, este tipo de baterías hace posible reducir en un 24% la huella de carbono de la batería de cualquier vehículo eléctrico.
Además, este tipo de baterías podrían costar menos que las baterías actuales, un hecho determinante para hacer que los coches eléctricos sean más baratos. Según BloombergNEF, una vez se produzcan a gran escala, las baterías en estado sólido podrían costar un 40% que las baterías de iones de litio utilizadas actualmente.
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