La compañía suiza Blackstone Technology GmbH, una filial de Blackstone Technology Holding AG, ha anunciado que tiene previsto iniciar la comercialización de baterías de iones de sodio impresas en 3D en el año 2025.
Blackstone Technology, junto con un consorcio alemán de industria e investigación compuesto por los Institutos Fraunhofer IFAM, IKTS, IST y el Instituto de Tecnología de Partículas de la Universidad Técnica de Braunschweig, llevarán los resultados obtenidos y validados en laboratorio con las baterías de estado sólido impresas en 3D a la fase de demostración en entornos reales. Para conseguirlo se han marcado un horizonte de tres años, en 2025.
Los resultados del proyecto de desarrollo constituirán la base para la posterior implantación, o no, de estas baterías en el mercado. Para ello, se invertirán 32 millones de euros en una planta piloto en Döbeln (Alemania) y en desarrollos de la propia tecnología. Entre los objetivos también se cuenta buscar el aumento de la producción de electrolitos de estado sólido a una escala de toneladas para poder producirlos en cantidades grandes a partir de 2025. Este proyecto está siendo cofinanciado por el Ministerio Federal de Economía y Protección del Clima de Alemania como parte de su apoyo y fomento de la fabricación de celdas de baterías.
Las baterías de ion-sodio impresas en 3D con electrolito en estado sólido que se produzcan en el marco de este proyecto se instalarán en un autobús eléctrico operado por la empresa berlinesa Eurabus. En ese autobús, las baterías tendrán que demostrar su rendimiento y prestaciones en pruebas reales. La empresa Zeiss (que muchos conocerán por sus lentes y ópticas en productos de consumo) aportará su amplia experiencia en metrología y microscopía, mientras que los Institutos Fraunhofer IFAM, IKTS, IST y el Instituto de Tecnología de Partículas de la Universidad Técnica de Braunschweig trabajarán en la validación científica del proceso, el desarrollo del mismo, el reciclaje de las celdas, la seguridad y la evaluación del ciclo de vida económico y su impacto ecológico.
Según Holger Gritzka, director general de Blackstone Technology GmbH, «la tecnología de iones de sodio representa la siguiente generación de nuestras baterías impresas en 3D». El sistema químico de las baterías de iones de sodio es comparable en parte a las celdas de iones de litio que tienen la mayoría de baterías en la actualidad. Sin embargo, las baterías de ion-sodio ofrecen ventajas significativas: el sodio es muchísimo más abundante que el litio, está repartido por toda la corteza terrestre (a diferencia del litio) y cuesta menos de extraer y purificar. Esto hace que su precio sea significativamente menor que el litio y, además, su producción más sostenible a nivel medioambiental. Dada la disponibilidad de material, la materia prima principal no tiene que importarse de fuera de Europa.
Entre las posibles desventajas de la tecnología ion-sodio se cuenta una menor densidad energética, que en este caso se compensa gracias a la construcción de las celdas con electrolito de estado sólido. No sólo aumenta la densidad energética, sino que también mejora muchos aspectos de seguridad de la batería (el electrolito sólido no es inflamable).
Según Blackstone, los prototipos de sus baterías de sodio están diseñados de tal manera que se puede utilizar una gran variedad de materiales activos, de modo que se pueden realizar ajustes específicos en la batería a nivel de celda, para adaptar sus prestaciones, de forma rápida y rentable. El proceso de impresión 3D desempeña aquí un papel decisivo y permite la optimización volumétrica (tamaño) además de la adaptación geométrica (forma).
Otra de las ventajas de estas baterías es que se pueden integrar en las líneas de producción existentes para baterías de ion-litio: «Podemos transferir sin problemas nuestra experiencia actual en la impresión de electrodos de baterías de iones de litio a la producción de celdas de iones de sodio. Esto sienta las bases para la posterior producción en serie de baterías de iones de sodio de estado sólido en 2025». El objetivo es imprimir celdas de baterías de estado sólido a gran velocidad y lograr «una flexibilidad sin precedentes en cuanto a forma y rendimiento».