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La batería de iones de litio mantiene la frescura
Un nuevo tipo de batería de iones de litio contiene mucha más energía que las versiones anteriores, sin dejar de funcionar bien a altas temperaturas. Podría resultar útil para automóviles híbridos y eléctricos, donde las baterías de alta densidad generalmente conllevan riesgos de seguridad.
Medios de almacenamiento : Leyden Energy fabrica baterías de iones de litio en dos formatos, para alimentar dispositivos de consumo.
Energía de Leyden utiliza un colector de corriente de grafito y sal imida en el electrolito de la batería. Estos materiales permiten que la batería dure más y resista temperaturas más altas; Leyden se ha negado a discutir cómo logró mayores densidades de energía.
La compañía dice que la batería tiene una densidad de energía de 225 vatios-hora por kilogramo. Esto cae en el rango de gama alta de baterías para computadoras portátiles, y aproximadamente un 50 por ciento más alto que las baterías de iones de litio que se usan en los vehículos eléctricos. La startup de cuatro años espera ver sus celdas utilizadas por un fabricante de tabletas a finales de este año, dice el CEO de Leyden, Aakar Patel.
Las baterías de iones de litio se utilizan ampliamente en la electrónica de consumo, pero se necesitan cambios de diseño para garantizar que funcionen de forma segura en automóviles eléctricos o híbridos. Los fabricantes de automóviles generalmente se ven obligados a usar baterías de menor densidad y a usar sistemas electrónicos y de enfriamiento para garantizar que las celdas de la batería no se calienten demasiado. Tesla Motors, por ejemplo, utiliza baterías similares a las que se encuentran en las computadoras portátiles para alimentar su Roadster coche deportivo. La empresa utiliza software y componentes electrónicos de gestión térmica y refrigeración líquida para evitar el sobrecalentamiento y otros problemas.
Un material de cátodo como el fosfato de hierro y litio se usa a veces para baterías de vehículos eléctricos porque puede soportar altas temperaturas. La compensación es que tiene una densidad de energía relativamente baja, alrededor de 140 vatios-hora por kilogramo.
Leyden se centra en el colector de corriente y electrolito, porque los dos afectan el rendimiento del cátodo y el ánodo y ayudan a determinar la longevidad y estabilidad de una batería, dice Patel. El resultado son baterías que funcionan igual de bien a temperaturas de hasta 60 ° C, agrega.
La batería de Leyden reemplaza el hexafluorofosfato de litio, uno de los componentes de una batería de iones de litio, por sal imida. A diferencia del hexafluorofosfato de litio, no reacciona con el agua dentro de la celda de la batería, una reacción que degrada significativamente el ciclo de vida de una batería. El hexafluorofosfato de litio también comienza a descomponerse a temperatura ambiente y pierde su efectividad de manera más significativa cuando la temperatura alcanza los 55 ° C. La sal de imida no comienza a descomponerse a temperaturas más altas.
Pero la sal de imida puede causar problemas al corroer el colector de corriente de aluminio que normalmente se encuentra en una celda de batería. El grafito es un buen sustituto porque es inmune a este ataque. El avance clave de Leyden no es el electrolito. Su magia es que no están usando aluminio como colector actual, dice Venkat Srinivasan, científico del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley que ha visto la tecnología de la compañía. Este cambio les permitió cambiar el electrolito.
Patel dice que las baterías podrían usar refrigeración por aire en lugar de refrigeración líquida, lo que las haría más baratas y ligeras. La compañía también está desarrollando software y componentes electrónicos de gestión de la batería para evitar la sobrecarga o la carga insuficiente, problemas que pueden comprometer la vida útil de la batería, dice. Leyden recibió recientemente una subvención de $ 2.96 millones de California en un proyecto para producir 10 paquetes de baterías de automóvil por mes.
La tecnología de celda de Leyden presenta una ventaja muy real para el paquete de baterías de un vehículo en términos de gestión térmica, rendimiento del ciclo de vida y densidad de energía, dice Brian Wismann, director de desarrollo de productos de Brammo, una empresa que desarrolla motocicletas eléctricas y está interesada en utilizando la tecnología de Leyden.
La nueva tecnología de Leyden aparecerá por primera vez en la batería de la computadora portátil. La compañía dice que estas baterías alcanzarán más de 1,000 ciclos de carga y descarga, en comparación con los 300 ciclos de una batería de computadora portátil típica, y tendrán una garantía de tres años en lugar de la garantía habitual de un año.