La batería de metal de litio de Adden Energy supone un avance sobre la tecnología de las baterías con electrolito sólido, la más prometedora de todas las que se desarrollan actualmente. A nivel de laboratorio, los técnicos procedentes de Harvard han creado una batería tipo botón que es capaz de soportar entre 5.000 y 10.000 ciclos de carga y descarga sin que se pierda capacidad energética, gracias al control de la formación de las dendritas en su interior. La batería emplea un tipo especial de electrolito sólido multicapa que confina las dendritas en su interior.
Las baterías de litio con electrolito sólido tienen el potencial para revolucionar la industria del automóvil. En un vehículo eléctrico, además de ser más seguras, por eliminar el electrolito líquido inflamable de las baterías convencionales, aumentan la densidad energética y la velocidad de carga, lo que los acerca a las autonomías y los tiempos de carga de los de combustión. Sin embargo todavía deben resolverse algunos problemas técnicos antes de que puedan fabricarse a escala industrial y comercializarse. Con una nueva tecnología para el electrolito sólido que separa los electrodos de su interior, la startup Adden Energy anuncia un salto en el rendimiento y la fiabilidad de este tipo de baterías.
La startup utiliza una licencia exclusiva de la Oficina de Desarrollo Tecnológico de Harvard para desarrollar sistemas de baterías de estado sólido para su uso en futuros vehículos eléctricos. Basada en la tecnología de metal de litio, la batería puede alcanzar velocidades de carga de hasta tres minutos con una vida útil de más de 10.000 ciclos de carga y descarga. Adden Energy ha introducido esta tecnología en baterías de pequeño tamaño, tipo botón, con las que ha realizado las pruebas de laboratorio. Estos prototipos han dado resultados muy prometedores que auguran un buen rendimiento en la siguiente fase del proyecto. La empresa quiere escalarlos hasta una celda en formato bolsa del tamaño de la palma de la mano hasta alcanzar el gran formato que se requiere para su aplicación en vehículos eléctricos a gran escala.
“Nos propusimos comercializar esta tecnología porque consideramos que es única en comparación con otras baterías de estado sólido”, asegura Xin Li, profesor asociado de ciencia de materiales en Harvard y asesor científico de Adden Energy. “Hemos logrado en el laboratorio de 5.000 a 10.000 ciclos de carga, en comparación con los 2.000 a 3.000 ciclos que se logran con la mejor tecnología de litio actual y no vemos ningún límite fundamental para el escalado a celdas más grandes”.
La batería utiliza una nueva tecnología que evita la formación de dendritas en los ánodos de metal de litio. La innovación se centra en un electrolito en estado sólido que permite lograr una densidad de corriente muy elevada sin permitir la penetración de las dendritas de litio. El electrolito presenta un diseño multicapa, que estructuralmente está formado por uno menos estable intercalado entre otros dos más estables. El crecimiento de las dendritas ocurre dentro de la capa de electrolito menos estable, pero las grietas que se forman se rellenan rápidamente a base de "descomposiciones restringidas generadas dinámicamente”.
Según un estudio publicado en Nature hace más de un año, el rendimiento cíclico del ánodo de metal litio emparejado con un cátodo LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 es muy estable. La capacidad de retención después de 20.000 ciclos es superior al 82 % a una tasa de 20C. La potencia específica también es muy alta, 110,6 kW /kg, con una densidad de energía de hasta 631,1 Wh/kg. Los resultados están muy por encima de otros proyectos de baterías de iones de litio, razón por la que Adden Energy confía en que puede tener muestras comerciales en los próximos tres a cinco años.
