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Desarrollan una batería de carga ultrarrápida a partir de un ánodo de silicio

El fabricante chino GAC Motors está desarrollando una batería para coche eléctrico dotada de un ánodo de silicio, con potencial para disparar la densidad energética y mejorar las capacidades de carga rápida.

 

En comparación con el grafito, el silicio puede multiplicar la capacidad específica de este electrodo a través de una tecnología que venía enfrentándose a algunos retos que parecen haber sido resueltos por la compañía.

Durante los procesos de carga y descarga, cuando el litio se aloja en la estructura del silicio, este sufre un aumento de volumen que conlleva rupturas de la estructura, la pérdida de contacto y, consecuentemente, la degradación del ánodo. De esta manera, hasta la fecha las baterías de iones de litio con ánodo de silicio no solían superar los 100 ciclos; sin embargo, el prototipo de GAC sería capaz de acceder a cargas ultra rápidas, que le permitían pasa del 20 % al 80 % de la carga en solo 13 minutos, o del 0 al 80 % en apenas 16 minutos.

Para superar los problemas de degradación, GAC ha usado una tecnología de silicio de esponja, que permite que la placa negativa de silicio dentro de la batería sea elástica como para que la expansión de la estructura no dañe el conjunto. Esto ofrece como resultado un ánodo de mayor densidad energética que facilita el poder desarrollar baterías con un volumen un 20 % menos y un 14 % menos peso.

Uno de los puntos fuertes de esta tecnología es que no es necesario cambiar los procesos de producción de las baterías actuales para su implementación, pues se trataría de una simple sustitución de una pieza por otra, por lo que podríamos ver la llegada al mercado de este producto dentro de pocas fechas.

Los beneficios del uso de ánodos de silicio no sólo permitirán mejorar las capacidades de las baterías de litio, níquel, cobalto y manganeso (NCM) actuales, o sea, las utilizadas por la mayoría de los fabricantes, sino que también podrían usarse en modelos libres de cobalto como las litio-ferrofosfato (LifePo4) y las LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO).

Se trata pues de un tipo de producto que ofrecerá como resultado baterías más competitivas, con una mayor densidad energética y menor peso, lo que podría traducirse en una reducción de costes, a parte de la reducción de los tiempos de recarga comentados.

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