ASTRABAT es el nuevo proyecto de la Unión Europa dirigido al desarrollo de celdas de baterías en estado sólido para su uso tanto en vehículos eléctricos como en otras aplicaciones energéticas. Durante cuatro años y con un presupuesto de 7,8 millones de euros, los socios pertenecientes a 14 países europeos desarrollarán esta tecnología con el objetivo de que sea sostenible y viable comercialmente a gran escala y en todo el continente.

Las baterías de estado sólido son consideradas por la mayoría de los expertos como una tecnología clave para los vehículos eléctricos. El proyecto ASTRABAT tiene como objetivo el desarrollo en Europa de esta tecnología creando una ventaja competitiva frente a los principales fabricantes de baterías asiáticos, gracias a un concepto innovador. Estará coordinado desde la CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives), una organización pública francesa que, entre otros cometidos, realiza investigaciones en el campo de las energías renovables y las tecnologías industriales en el campo de los materiales. Precisamente es este el campo en el que se basará el proyecto: la creación de un nuevo electrolito compatible con el material que formará los electrodos alta energía de nueva generación. De forma paralela, se desarrollarán los procesos de producción a gran escala.

La innovación, el electrolito híbrido orgánico-inorgánico

Para el desarrollo de este electrolito se emplearán métodos de análisis y simulación de última generación. La composición del nuevo electrolito sólido se enfoca de manera que cuente con una estructura híbrida, con componentes orgánicos e inorgánicos, lo que permite su optimización. Además, las propiedades que ofrezca el material juegan un papel importante a la hora de poner en marcha los procesos de producción de los materiales que lo componen.

Para que la tecnología sea viable comercialmente, deben poder empelarse los métodos convencionales que actualmente ya se utilizan para fabricar los componentes de las baterías. En este campo ASTRABAT cuenta como socio con el Instituto Fraunhofer para la Investigación del Silicato ISC, con sede en Würzburg, Alemania. A través de su Centro de Investigación y Desarrollo para la Electromovilidad (FZEB), se encarga de desarrollar estos componentes que formarán el electrolito. Además, también se está poniendo énfasis en la creación de una cadena de valor añadido a todo el proceso de producción, incluyendo la etapa final de reciclaje, que es tenida en cuenta desde el inicio del desarrollo de cada tecnología.

El Instituto Fraunhofer participa en la creación y producción del nuevo electrolito sólido del proyecto ASTRABAT.

El electrolito sólido, el santo grial de las baterías

La sustitución del electrolito líquido por el que circulan los iones entre los electrodos en una permite que las baterías sean capaces de operar a temperatura ambiente, lo que las hace más seguras y más económicas. De esta forma se pueden reducir los sistemas de seguridad inherentes a las baterías con electrolito líquido, reduciendo su precio y liberando espacio para la incorporación de más material activo. Si se eleva el rendimiento y la capacidad energética aumenta la autonomía que pueden ofrecer si se emplean en un vehículo eléctrico. También se asegura una velocidad de carga mayor y una vida útil más más larga, al admitir un número mayor de ciclos de carga-descarga sin una degradación importante.

A nivel internacional, ya están surgiendo baterías muy prometedores que emplean esta tecnología. La coreana Samsung presentó recientemente presentó recientemente el prototipo de una celda de batería de estado sólido un 50% menos voluminosa que las actuales, que permitiría a un coche eléctrico disponer de 800 kilómetros de autonomía por cada carga, con una vida útil superior a 1.000 ciclos de carga y descarga.

El fabricante de baterías taiwanés Prologium anunció en el pasado CES 2020 un acuerdo estratégico de cooperación con varios fabricantes de automóviles para montar en sus coches eléctricos los nuevos paquetes de baterías en estado sólido con electrolito cerámico. A principios de este año Mercedes-Benz se asoció con Hydro-Québec para acelerar el desarrollo de las baterías de estado sólido aprovechando la experiencia de la empresa canadiense y su laboratorio e instalaciones de pruebas.