Actualmente, no existe una solución viable para el problema de la desconexión de las baterías de estado sólido debido a su continua fase de investigación y desarrollo, que presenta diversos desafíos técnicos, económicos y comerciales sin resolver. Dadas las limitaciones técnicas actuales, la producción en masa es aún un objetivo lejano, y las baterías de estado sólido aún no están disponibles en el mercado.
¿Qué obstaculiza el desarrollo de baterías de estado sólido?
Baterías de estado sólidoUtilice un electrolito sólido en lugar del electrolito líquido que se encuentra en los sistemas tradicionales.baterías de iones de litioLas baterías convencionales de litio líquido 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 líquido convencional.
Dado el gran potencial de esta tecnología de baterías de estado sólido, ¿por qué no se ha comercializado aún? Porque la transición del laboratorio a la comercialización enfrenta dos desafíos:viabilidad técnicayviabilidad económica.
- 1. Viabilidad técnica: El núcleo de una batería de estado sólido es reemplazar el electrolito líquido por un electrolito sólido. Sin embargo, mantener la estabilidad en la interfaz entre el electrolito sólido y el material del electrodo presenta un desafío significativo. Un contacto insuficiente puede aumentar la resistencia, lo que reduce el rendimiento de la batería. Además, los electrolitos sólidos presentan una conductividad iónica más baja y una carga más lenta.iones de litiomovilidad, lo que conduce a 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 protección de gas inerte para evitar reacciones de humedad en el aire que generan gases tóxicos. Este proceso, costoso y técnicamente complejo, dificulta actualmente la viabilidad de la producción en masa. Además, las condiciones de las pruebas de laboratorio suelen diferir significativamente de las condiciones reales, lo que impide que muchas tecnologías alcancen los resultados esperados.
- 2. Viabilidad económica:El costo de las baterías de estado sólido es varias veces mayor que el de las baterías tradicionales de litio líquido, y su comercialización presenta dificultades. Si bien en teoría ofrece mayor seguridad, en la práctica, el electrolito sólido puede degradarse a altas temperaturas, lo que reduce el rendimiento de la batería o incluso la provoca su fallo.
- Además, durante el proceso 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. Además, cuando el proceso de fabricación a pequeña escala se amplía a la producción industrial, los costes se disparan.
¿Cuándo llegarán las baterías de estado sólido?
Se espera que las baterías de estado sólido encuentren aplicaciones principales en electrónica de consumo de alta gama, vehículos eléctricos (VE) a pequeña escala e 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.
Importantes empresas automovilísticas 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 baterías de estado sólido comience antes de 2026-2027, como muy pronto. Incluso Toyota ha tenido que revisar su calendario en repetidas ocasiones y ahora planea comenzar la producción en masa en 2030.
Es importante tener en cuenta que el cronograma 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 seguimos de cerca los avances en elbatería de litio de estado sólidoEn este campo, es crucial que los consumidores se mantengan alerta y no se dejen influenciar por información superficialmente deslumbrante. Si bien vale la pena anticipar la innovación genuina y los avances tecnológicos, requieren tiempo para su verificación. Esperemos que, a medida que la tecnología avance y el mercado madure, surjan nuevas soluciones energéticas más seguras y asequibles en el futuro.
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Hora de publicación: 30 de octubre de 2024