Actualmente, no existe una solución viable al problema de la desconexión de las baterías de estado sólido debido a su fase incipiente de investigación y desarrollo, que presenta diversos desafíos técnicos, económicos y comerciales sin resolver. Dadas las limitaciones técnicas actuales, la producción en masa sigue siendo un objetivo lejano y las baterías de estado sólido aún no están disponibles en el mercado.
¿Qué obstaculiza el desarrollo de las baterías de estado sólido?
Baterías de estado sólidoutilizar un electrolito sólido en lugar del electrolito líquido que se encuentra en los sistemas tradicionalesbaterías de iones de litioLas baterías de litio líquidas convencionales constan de cuatro componentes esenciales: el electrodo positivo, el electrodo negativo, el electrolito y el separador. En cambio, las baterías de estado sólido utilizan un electrolito sólido en lugar del electrolito líquido convencional.
Dado el gran potencial de esta tecnología de baterías de estado sólido, ¿por qué aún no se ha introducido en el mercado? Porque la transición del laboratorio a la comercialización se enfrenta a dos desafíos:viabilidad técnicayviabilidad económica.
- 1. Viabilidad técnica: La esencia de una batería de estado sólido radica en reemplazar el electrolito líquido por uno sólido. Sin embargo, mantener la estabilidad en la interfaz entre el electrolito sólido y el material del electrodo representa un desafío importante. Un contacto insuficiente puede aumentar la resistencia, reduciendo así el rendimiento de la batería. Además, los electrolitos sólidos presentan una menor conductividad iónica y una velocidad de carga más lenta.iones de litiomovilidad, lo que conlleva velocidades de carga y descarga más lentas.
- Además, el proceso de fabricación es más complejo. Por ejemplo, los electrolitos sólidos de sulfuro deben producirse bajo atmósfera inerte para evitar reacciones con la humedad del aire que generan gases tóxicos. Este proceso, costoso y técnicamente complejo, dificulta actualmente la viabilidad de la producción en masa. Asimismo, las condiciones de las pruebas de laboratorio suelen diferir considerablemente de las condiciones reales, lo que impide que muchas tecnologías alcancen los resultados esperados.
- 2. Viabilidad económica:El coste de las baterías de estado sólido es varias veces superior al de las baterías de litio líquidas tradicionales, y su comercialización está plagada de dificultades. Si bien en teoría ofrecen mayor seguridad, en la práctica, el electrolito sólido puede degradarse a altas temperaturas, lo que reduce el rendimiento de la batería o incluso puede provocar su fallo.
- Además, durante los procesos de carga y descarga pueden formarse dendritas que perforan el separador, provocando cortocircuitos e incluso explosiones, lo que convierte la seguridad y la fiabilidad en un problema importante. Asimismo, al ampliar el proceso de fabricación a pequeña escala para la producción industrial, los costes se disparan.
¿Cuándo llegarán las baterías de estado sólido?
Se prevé que las baterías de estado sólido encuentren aplicaciones principales en la electrónica de consumo de alta gama, los vehículos eléctricos de pequeña escala y las industrias con estrictos requisitos de rendimiento y seguridad, como la aeroespacial. Sin embargo, las baterías de estado sólido actualmente disponibles en el mercado aún se encuentran en las primeras etapas de comercialización conceptual.
Empresas automovilísticas destacadas yfabricantes de baterías de litioEmpresas como SAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD y EVE están desarrollando activamente baterías de estado sólido. Sin embargo, según sus últimos calendarios de producción, es improbable que la producción en masa a gran escala de estas baterías comience antes de 2026-2027. Incluso Toyota ha tenido que revisar su cronograma varias veces y ahora planea iniciar la producción en masa en 2030.
Es importante tener en cuenta que el plazo de disponibilidad de las baterías de estado sólido puede variar debido a diversos factores, como los desafíos tecnológicos y la aprobación regulatoria.
Consideraciones clave para los consumidores
Mientras se sigue de cerca el progreso en elbatería de litio de estado sólidoEn este campo, es crucial que los consumidores se mantengan alerta y no se dejen engañar por información superficialmente llamativa. Si bien vale la pena anticipar las innovaciones genuinas y los avances tecnológicos, requieren tiempo para su verificación. Esperemos que, a medida que la tecnología avance y el mercado madure, surjan en el futuro soluciones energéticas nuevas, más seguras y asequibles.
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Fecha de publicación: 30 de octubre de 2024