Hyundai ha patentado un método para usar un material abundante y barato como colector en las baterías de estado sólido, mejorando su conductividad y su durabilidad y reduciendo el coste.
Las baterías de electrolito sólido se postulan como uno de los grandes avances en el futuro de la movilidad eléctrica. Prometen superar algunas de las limitaciones de las de iones de litio actuales. Su principal ventaja radica en la mayor densidad energética, lo que permitiría fabricar coches eléctricos con autonomías más largas sin aumentar el tamaño o el peso de la batería. Además, al eliminar el electrolito líquido inflamable, se reducen notablemente los riesgos de sobrecalentamiento y de incendios, incrementando así la seguridad de los vehículos. También ofrecen un potencial de carga más rápida, gracias a la mejor estabilidad de los materiales sólidos, lo que acortaría los tiempos de recarga y facilitaría la adopción masiva de este tipo de tecnología.
Sin embargo, el camino hacia su comercialización a gran escala se encentra lleno de obstáculos. Uno de los principales inconvenientes es el alto coste de producción. Los materiales y procesos necesarios para fabricar electrolitos sólidos son todavía muy caros y poco escalables. Además, estas baterías presentan problemas de durabilidad y estabilidad a lo largo de los ciclos de carga y descarga, lo que limita su vida útil en condiciones reales. Otro desafío es la fabricación industrial, ya que las técnicas de ensamblaje aún no han alcanzado la madurez necesaria para producir millones de unidades de forma eficiente.
La innovación de Hyundai: el cobre
Hyundai ha dado un paso significativo en el desarrollo de estas baterías. La empresa surcoreana ha presentado en Estados Unidos una solicitud de patente que posibilita el uso de cobre como colector de corriente en este tipo de celdas, una innovación que podría mejorar la conductividad, la durabilidad y reducir el coste de fabricación.
Hasta ahora, el cobre se ha evitado en baterías de estado sólido con electrolitos basados en sulfuro, debido a su elevada corrosividad. Este problema requería el uso de materiales como níquel o acero inoxidable, más caros y menos eficientes desde el punto de vista eléctrico.
La innovación reside en un sistema en capas que introduce un revestimiento protector sobre el colector de cobre. La estructura propuesta es la siguiente:
- Colector de cobre.
- Revestimiento protector.
- Ánodo.
- Electrolito de sulfuro.
- Cátodo.
- Colector terminal.
Este recubrimiento que es como un tampón poroso de carbono orientado, posiblemente nanotubos alineados verticalmente, combinados con metales liófilos como plata, oro o aluminio, suprime la corrosión, mejora la adhesión y estabiliza la batería durante más ciclos de carga y descarga. Según el texto de la patente, el cobre podría así mantenerse estable y operativo dentro del entorno agresivo del sulfuro.
Si este planteamiento prospera, el cobre retomaría el papel de colector de corriente en baterías de estado sólido, aportando sus ventajas tradicionales, es decir, su alta conductividad eléctrica, un coste reducido frente a metales de menor rendimiento y una mejor estabilidad interna y mayor vida útil potencial.
Contexto técnico y comercial: los plazos han de ser realistas
A pesar del entusiasmo por la innovación, las baterías de estado sólido aún requieren perfeccionamiento. Hyundai, junto con Kia, considera que no serán viables comercialmente en vehículos de gran volumen antes de 2030.
Hyundai también planeaba iniciar antes de finalizar enero una línea piloto de producción de este tipo de baterías en su Instituto de Investigación de Uiwan. Paralelamente, trabaja en distintas vías de investigación junto a SES AI, Factorial Energy y la Universidad Nacional de Seúl.
El avance técnico de Hyundai abriendo la puerta al cobre en baterías de estado sólido representa una apuesta por acelerar la adopción de esta tecnología. La propuesta mejora el rendimiento y reduce costes, pero su implementación real aún depende de superar retos de producción, escalabilidad y estabilidad.
Para saber más:
Hyundai da un paso de gigante en las baterías sólidas con el empleo de un material que reduce enormemente el coste de fabricación
Fuente: https://www.hibridosyelectricos.com
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