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Mejores baterías de litio para obtener un vuelo de prueba
Los científicos saben desde hace décadas que las baterías de metal de litio ofrecen una poderosa combinación de densidad de energía y compacidad. Desafortunadamente, estas baterías también presentan desafíos: son difíciles de recargar y tienen una desafortunada tendencia a estallar en llamas.
Startup con sede en Massachusetts Sistemas de Energía Sólida , salido de el laboratorio del MIT de Donald Sadoway en 2012, afirma haber resuelto estos problemas con una nueva estructura de ánodo y un electrolito híbrido. Qichao Hu, el fundador de SolidEnergy, mostró por primera vez un prototipo el otoño pasado que tiene la mitad del tamaño de la batería de un iPhone 6 y ofrece más duración de la batería por carga. La compañía dice que venderá baterías para teléfonos inteligentes a principios del próximo año y para vehículos eléctricos en 2018. Primero, sin embargo, apunta a un mercado más especializado: los drones.
Específicamente, Hu apunta a los drones y globos de gran altitud que se están desarrollando para proporcionar Wi-Fi en áreas remotas. Necesitan ser alimentados por baterías, pero la vida útil actual de las baterías de iones de litio es muy corta y las baterías son pesadas. La nueva batería de SolidEnergy, dice, proporciona la misma capacidad con la mitad del volumen y la mitad del peso.
El otoño pasado, SolidEnergy mostró un prototipo que tiene la mitad del tamaño de la batería de un iPhone 6 pero ofrece más duración de batería por carga.
Vender baterías para los fabricantes de drones podría ser un medio inteligente de entrada para una nueva compañía de baterías, muchas de las cuales han tenido problemas para competir con proveedores de baterías establecidos como Panasonic, que tiene un contrato multimillonario para suministrar baterías al fabricante de automóviles eléctricos Tesla. . Pero si bien la tecnología de SolidEnergy es novedosa, aún no se ha probado a la escala necesaria para hacerse con una parte del creciente mercado de drones, por no hablar de los teléfonos móviles y los vehículos eléctricos.
Las baterías de iones de litio, que se encuentran en la mayoría de los teléfonos celulares y vehículos eléctricos de hoy en día, usan una variedad de compuestos de óxido de litio para el cátodo y un material que no es de litio (generalmente grafito) para el ánodo. Las baterías de metal de litio, por otro lado, utilizan un ánodo de litio metálico. Hace tiempo que se sabe que las baterías de metal de litio ofrecen densidades de energía más altas, pero su volatilidad las hace problemáticas.
El producto de SolidEnergy es una batería de metal de litio que tiene un ánodo delgado de alta energía hecho de lámina de metal de litio, en lugar del grafito más común. Sin embargo, la innovación clave de SolidEnergy está en el electrolito. Para reducir la tendencia del ánodo a ensuciarse o cubrirse de protuberancias que tienden a causar cortocircuitos, Hu desarrolló un electrolito híbrido que consiste en una capa delgada y sólida sobre el ánodo, que protege el litio metálico de reaccionar con el electrolito volátil y un electrolito líquido en el cátodo, que ayuda a que la batería funcione a temperaturas más bajas.
La eficacia de la tecnología es difícil de juzgar en este momento porque Hu no ha publicado su trabajo en una revista científica. Y SolidEnergy ahora enfrenta el desafío que ha descarrilado a muchas empresas emergentes de baterías prometedoras: llevar la tecnología al mercado.
Hu lanzó SolidEnergy justo cuando la startup de baterías A123 se declaraba en bancarrota. No teníamos instalaciones, ni financiación, ni laboratorios para construir baterías, recuerda Hu. Una visita al laboratorio de A123 en Waltham, Massachusetts, resultó en un arreglo inusual: la nueva compañía usaría la línea de fabricación de A123. Tenían una buena instalación para construir baterías y básicamente me enseñaron cómo construirlas, dice Hu. Cuando A123 fue adquirida por el conglomerado chino Wanxiang Group en 2013, Hu firmó un acuerdo para continuar usando la instalación. Ese acuerdo vence este otoño, y SolidEnergy se está mudando a cuartos más espaciosos en Woburn.
El uso de las instalaciones de A123, dice Hu, obligó a SolidEnergy a desarrollar un dispositivo prototipo que podría construirse utilizando herramientas de fabricación de iones de litio convencionales. Si hubiéramos construido nuestros propios laboratorios, nos habríamos centrado en los materiales y, básicamente, tendríamos que desarrollar todo un proceso de fabricación a su alrededor, dice Hu. Ese es el mayor problema con las compañías de baterías: comienzan con materiales muy interesantes y luego inventan un proceso a su alrededor que no es escalable. Para nosotros fue todo lo contrario: teníamos que diseñar un material que pudiéramos enchufar en una línea de fabricación a gran escala.
Aún así, algunos cuestionan el ambicioso programa de Hu. Pasar de un prototipo funcional en octubre de 2015 a baterías de consumo a principios de 2017 y vehículos eléctricos en 2018 es un cronograma increíblemente agresivo, dice Jim McDowall, director de desarrollo comercial del fabricante de baterías Saft, en un correo electrónico.
A nuevo informe de Lux Research encuentra que una nueva tecnología de almacenamiento de energía cuesta alrededor de $ 1 mil millones durante seis años para llevar al mercado. SolidEnergy ha recaudado 18 millones de dólares en dos rondas de financiación hasta la fecha.