Oxis Energy ha comenzado la producción de sistemas de baterías y celdas de litio-azufre (Li-S) en estado sólido para su uso en pruebas y demostraciones. Inicialmente, serán los sectores de la aviación, la marina, la defensa y los vehículos eléctricos híbridos los que reciban las primeras unidades de estas baterías. Se trata de una tecnología que se caracteriza por un menor coste de producción y una mayor densidad energética que las baterías de iones de litio que se emplean en la actualidad, aumentando la seguridad y manteniendo la vida útil.
Las baterías de litio-azufre son las que mayor de densidad energética pueden ofrecer. Además de reducir el coste de producción, por ser el azufre un material más barato de conseguir que el litio, una de sus principales ventajas es su ligereza, ya que su densidad es aproximadamente la del agua. Por esa razón son una tecnología de la que están muy pendientes los sectores que mueven vehículos pesados, como el transporte, la aviación o la navegación. En el caso de los vehículos eléctricos, la mayor capacidad de las baterías de Li-S y su menor coste podría ayudar a reducir la brecha de precio y de autonomía respecto a los modelos de combustión.
La tecnología de las baterías de Li-S es una de las más prometedoras en la actualidad por sus ventajas técnicas, económicas y medioambientales. Pero el uso del litio sólido combinado con un electrolito orgánico líquido implica varios problemas intrínsecos. A diferencia de las baterías de iones de litio, la reacción química que se produce en el interior de las baterías de azufre conduce a la acumulación de sulfuro de litio sólido y polisulfuro de litio líquido lo que provoca una pérdida de material activo en el cátodo de azufre (electrodo negativo) y la corrosión del ánodo de litio (electrodo positivo). Esto se traduce directamente en una mayor degradación de la batería y por lo tanto en una vida útil muy limitada.
Para evitar los problemas que crea el electrolito líquido, durante casi cuatro años, Oxis Energy ha estado colaborando con varios fabricantes europeos en el desarrollo de la tecnología de baterías Li-S en estado sólido. Como resultado, hace tres años, Oxis presentó nueve familias de patentes que protegían sus derechos de propiedad intelectual en el desarrollo de baterías en estado sólido y semisólido.
Oxis Energy pondrá a disposición de los fabricantes de vehículos eléctricos las primeras baterías de Li-S en estado semisólido a finales de 2021.
La tecnología de celda Oxis Li-S es intrínsecamente más segura que el Li-ion, ya que el azufre actúa como un elemento pasivador que enmascara el metal de litio evitando que sea atacado por agentes externos. Oxis ha perfeccionado los mecanismos mediante los cuales se logran mayores niveles de seguridad y longevidad hasta el lanzamiento de las nuevas celdas con electrolito semisólido. Gracias al aprovechamiento de los mismos procesos de fabricación que las baterías de iones de litio convencionales, Oxys Energy estará en disposición de entregar las primeras unidades de estas baterías a finales del otoño de 2021.
La primera generación de células Li-S en estado semisólido, que logra una densidad energética de 450 Wh/kg y una capacidad volumétrica de 550 Wh/l, se entregará en el verano de 2022. Para el otoño de 2023, el objetivo es alcanzar los 550 Wh/kg y los 700 Wh/l. Estas cifras de rendimiento han sido acordadas a través de un contrato comercial firmado por Oxis y Sanyo Trading Company con el objetivo de cumplir con los requisitos de los clientes de la empresa japonesa. La capacidad de las celdas oscilará entre los 10 y los 20 Ah. Además, e independientemente de las cifras contractuales, Oxis se ha establecido un objetivo para 2023 todavía más exigente: 600 Wh/ kg y 900 Wh/l para 2026.
Otro de los atractivos de las celdas Oxis para los mercados de vehículos eléctricos es que, en promedio, son hasta un 60% más ligeras que las de iones de litio convencionales. Además, a diferencia de estas, su química no contiene cobalto, manganeso, níquel o cobre, materiales todos ellos que presentan serios problemas ambientales y dificultades en la cadena de suministro, lo que repercute en su precio final.
Según Huw Hampson Jones, director ejecutivo de Oxis Energy, todos sus clientes han sido informados de que los programas nuevos de la empresa utilizarán la tecnología de celdas Oxis Solid-State Li-S. "Sabemos que los fabricantes de aviones dan la bienvenida al empleo de electrolito sólidos en sus baterías. En 2020, Oxis impulsó con éxito un avión estadounidense totalmente eléctrico, cumpliendo con los requisitos del cliente y de la Autoridad Federal de Aviación ".
Oxis producirá las actuales celdas semisólidas y las futuras completamente sólidas en su planta de Gales en Port Talbot, Reino Unido. En un futuro, también lo hará en la planta de Juiz de Fora, en el estado de Minas Gerais, Brasil. La empresa Nordika Pharmaceutical con sede en Sao Paulo ya ha comenzado el trabajo de diseño en la fábrica que concluirán en otoño, de manera que la puesta en servicio está prevista en 2023.
