Inspenet, 10 de agosto 2023.
La empresa estadounidense Amprius Technologies ha presentado la más reciente generación de una prometedora composición de batería que tiene como objetivo revolucionar diversos mercados, desde los automóviles eléctricos hasta los aviones de despegue vertical. Estas celdas cuentan con un ánodo de silicio de alta densidad y tasa de descarga, lo que abre nuevas perspectivas en el campo de la electrificación.
En su prototipo funcional más reciente, Amprius ha logrado alcanzar una densidad energética de 400 Wh/kg, lo que podría representar una mejora del 50% respecto a las mejores celdas actualmente disponibles en producción a gran escala. Además, han logrado mantener sus capacidades incluso en situaciones de descarga de hasta 10 C (tiempo de descarga).
La particularidad de esta batería
Esta batería se basa en un ánodo de silicio, que es el electrodo positivo y que en teoría puede almacenar hasta 10 veces más litio que el grafito comúnmente utilizado. Además, logra esta capacidad con un mayor nivel de seguridad ante posibles fugas térmicas, incluso cuando se enfrenta a altas potencias de salida.
Otra particularidad destacada de este modelo es que puede mantener invariable la capacidad de salida incluso cuando la carga de la batería se encuentra en niveles bajos. La empresa específicamente señala que un conjunto puede resistir una densidad de potencia de 3.000 W/kg con una profundidad de descarga del 30%, mientras que la densidad de potencia máxima podría exceder los 4.400 W/kg cuando la carga es alta.
Una de las claves fundamentales de este sistema, que ha estado en desarrollo durante casi una década, radica en que Amprius logró estabilizar el silicio en el ánodo mediante nanohilos de silicio, superando los desafíos de estabilidad asociados con este elemento, como su propensión a fracturarse y al consiguiente deterioro del ánodo durante los ciclos de carga y descarga.
La estructura de nanohilos posibilitaba una mayor explotación del potencial de este material, que posee una capacidad considerable para acumular iones de litio, incrementando la capacidad del ánodo hasta los 1.000 mAh/g en comparación con los 372 mAh/g de los ánodos tradicionales de grafito. Esto permite reducir considerablemente el tamaño de este componente y, por ende, aumentar su capacidad energética específica.
Amprius y la fabricación de baterías de ánodo de silicio
A lo largo de varios años, Amprius ha estado fabricando estas baterías en una escala limitada, enfocándose en dispositivos electrónicos de pequeño tamaño. Ahora, se están preparando para iniciar la producción destinada a vehículos de despegue vertical, que representan el principal mercado objetivo. Posteriormente, planean expandirse hacia automóviles eléctricos de alto rendimiento y vehículos de competición.
Este es solo uno de los frentes abiertos para reemplazar los motores de combustión y motores de aviación y se suma a las crecientes alternativas en el campo, como las celdas de CATL con una promesa de 500 Wh/kg o las celdas de Li-S Energy, que presentaron recientemente celdas de tercera generación con 20 capas y tecnología de azufre de litio de estado semisólido, con una densidad volumétrica de 540 Wh/l.
Fuente y foto: https://forococheselectricos.com/2023/08/record-amprius-presenta-bateria-anodo-silicio.html
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