Nueva batería de estado sólido duplicará la gama de autos eléctricos

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La tecnología de la batería está avanzando a un ritmo aparentemente imparable.

Parece que cada mes, estamos escribiendo sobre un nuevo desarrollo u otro, con el potencial de generar células de resistencia ultralargas. Nos entusiasmamos con las posibilidades que nos brindan, como coches eléctricos 6 autos eléctricos que realmente puedes pagar¿Crees que no puedes pagar un auto eléctrico? Incorrecto. Estos seis autos muestran cuán asequibles se han vuelto los autos eléctricos. Lee mas que no solo son viables, pero también asequible.

Al igual que estas nuevas baterías de la fabricación de electrónica alemana Titan, Bosch. No solo pueden durar más, sino que también podrían ver viajes de autos eléctricos duplica el rango con la misma carga.

Bienvenido al apasionante mundo de las baterías de iones de litio de estado sólido.

Las ventajas únicas de estas baterías

Entonces, antes de entrar en el meollo del asunto, probablemente valga la pena explorar la diferencia entre las baterías de electrolitos líquidos y sólidos.

La tecnología de batería con la que está más familiarizado utiliza un electrolito líquido. Estas baterías se pueden encontrar en cualquier lugar, desde computadoras portátiles hasta teléfonos celulares y relojes inteligentes. Pero vienen con algunas desventajas clave.

Las baterías de electrolitos líquidos requieren que cada celda se empaquete en una densa caja metálica sellada herméticamente. Estos son necesarios para la seguridad, pero reducen la densidad de energía y agregan peso y tamaño.

También son (relativamente) caros de fabricar, como resultado del complicado y complicado proceso de fabricación utilizado para hacer ellos, y el hecho de que el cátodo de la mayoría de las baterías de iones de litio usa óxido de cobalto, un químico costoso y tóxico para el medio ambiente compuesto.

También hay una cuestión de seguridad. Las células de iones de litio son propensas a explotar y sobrecalentarse en condiciones adversas. Si las celdas se sobrecalientan o se sobrecargan, por ejemplo, la presión dentro de ellas puede acumularse. Puedes ver los resultados en el siguiente video. Para empeorar las cosas, el líquido utilizado en estas baterías es extremadamente inflamable.

Finalmente, debido a que cada celda de iones de litio debe empaquetarse de manera segura y herméticamente sellada, no pueden fabricarse lo suficientemente pequeñas para muchas aplicaciones.

Pero estas nuevas baterías de Bosch no tienen estos problemas, por una simple razón: en lugar de usar un electrolito líquido, usan un electrolito de polímero sólido nanoestructurado.

Si puedo geek por un momento, los electrolitos de polímeros sólidos son realmente genial

Debido a que no presentan ningún líquido, no necesitan ser alojados en contenedores seguros y herméticamente cerrados. Como resultado, las celdas de electrolitos de polímero sólido se pueden hacer tan delgadas como 0.64 mm. También se pueden apilar para crear baterías más grandes.

Aunque Bosch está impulsando esta tecnología, no la crearon. Ha estado alrededor por un tiempo. De hecho, Mitsubishi lanzó una computadora portátil en 1998 con una batería de polímero sólido súper delgada. El Pedion costó $ 6,000 y tenía solo 1.84 centímetros de grosor, lo que lo hace aún más esbelto que el Apple Macbook Air de primera generación.

Pero no es solo grosor. Estas celdas pueden ser tan anchas como desee. Son solo De Verdad flexible. Y debido a que comúnmente se alojan en contenedores de aluminio, pueden enrollarse y doblarse, lo que los convierte ideal para dispositivos que vienen en formas curvas o irregulares, y para la próxima generación flexible electrónica.

Finalmente, debido a que estas baterías son de estado sólido (lo que significa que no hay líquido involucrado), no hay posibilidad de que puedan gotear o incendiarse. Son fundamentalmente más seguros. Y no tienen que usar ese venenoso óxido de cobalto como cátodo. Literalmente pueden usar cualquier óxido de metal.

En resumen, las baterías de litio de estado sólido son increíbles. Pero todavía hay algunos desafíos tecnológicos que debemos superar primero.

La promesa de la tecnología de Bosch

La mayoría de los desafíos a los que se enfrenta esta tecnología de baterías simplemente se pueden resolver mediante mejores procesos de fabricación. Esto es a menudo algo que se puede resolver arrojando dinero al problema hasta que finalmente desaparezca, como hemos visto con Elon Musk Gigafactory alucinante Goodbye Power Company: por qué pronto puede estar generando su propia electricidadLa energía solar permite la generación limpia de electricidad, utilizando una fuente que nunca se agotará en nuestra vida: el sol. ¿Pero alguna vez vencerá a las compañías eléctricas? Lee mas .

Pero cuando se va, se irá para siempre. Las futuras baterías de estado sólido se pueden fabricar utilizando un proceso de "corte", donde hay láminas del electrolito que literalmente se "cortan". Y como se mencionó anteriormente, no hay necesidad de un cátodo caro basado en óxido de cobalto.

Un inconveniente tecnológico es que las baterías solo funcionan a una temperatura incómoda de 176 ° F, o alrededor de 80 ° C. Esto significa que podrían tener dificultades para trabajar en condiciones de frío. También limita sus usos potenciales en aplicaciones íntimas, como la tecnología portátil.

La verdadera promesa de esta tecnología, creo, está en los autos eléctricos. Según Bosch, podría ofrecer el doble de la duración de las baterías existentes, a la mitad del precio. También pesarían mucho, mucho menos. La batería estándar actual del Tesla Modelo S pesa aproximadamente 1,200 libras (aproximadamente 540 KG). Estas nuevas baterías de Bosch podrían llegar a pesar la mitad, lo que a su vez proporcionaría un mejor kilometraje.

Luego está el argumento de seguridad. Si una batería de litio de electrolito líquido se pincha en un accidente automovilístico, por ejemplo, existe el riesgo real de que explote. Ha habido innumerables ejemplos de estos, incluido uno en octubre de 2013 donde un Tesla Model S se incendió después de golpear escombros metálicos en el estado de Washington. El video de eso se volvió viral y envió la caída de acciones de Tesla:

Luego, hay ejemplos en los que una ventilación deficiente ha provocado el sobrecalentamiento de las baterías y, en consecuencia, explotar o incendiarse. Un problema similar puso a tierra a toda la flota Boeing 787 Dreamliner en 2013. Solo volvieron a los cielos para obtener servicios de ingresos cuatro meses después.

Debido a que estas baterías de Bosch son de estado sólido, son inherentemente más seguras.

Aún tendrá que esperar aunque

Estas baterías son increíbles. Son más pequeños, más seguros y simplemente mejor. Pero Bosch espera que no lleguen al mercado hasta 2020.

Hasta entonces, hay otros desarrollos emocionantes en la tecnología de la batería para entusiasmarse. Samsung es trabajando en una batería El nuevo avance de Samsung podría casi duplicar la capacidad de la bateríaUn nuevo avance de Samsung ofrece enormes aumentos en la densidad de las baterías de iones de litio. Lee mas que usa ánodos de silicio y ofrece el doble de capacidad.

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Tiempos emocionantes. Pero, ¿qué piensa usted? ¿Crees que va a ponerse al día? ¿Estas nuevas baterías lo influirán para obtener un automóvil eléctrico? Avísame en los comentarios a continuación y chatearemos.

Créditos fotográficos: Conector SNN5749A de la batería del teléfono celular Motorola (Uwe Herman)