¡Una muy buena pregunta! Las baterías de iones de litio han sido la solución de almacenamiento de energía para vehículos eléctricos durante muchos años, así como también,  los investigadores han estado tratando de encontrar algo mejor, más liviano, más barato y más eficiente, y al parecer las baterías EV de metal de litio de estado sólido han estado  funcionando.

 

El cuello de botella de la batería del vehículo eléctrico

Las baterías de los vehículos eléctricos, son básicamente lo que hace que éstos sean más costosos que sus homólogos de gasolina. Hoy en día,  Las baterías de iones de litio pueden hacer algunas cosas increíbles, pero siguen siendo más caras.

Teniendo en cuenta los costos asociados al mantenimiento durante varios años, los vehículos eléctricos pueden llegar a ser iguales o superiores,  ya que un vehículo con accionamiento eléctrico es más barato y más fácil de mantener que un automóvil convencional.

Cualquier fabricante de automóviles  que presente una solución más económica a la tecnología de iones de litio,  tiene una muy buena oportunidad de entrar al público en general. Sin embargo, ese choque inicial,  es un obstáculo importante para las ventas de vehículos eléctricos.

 

La solución de metal de litio de estado sólido

Uno de los puntos principales en el almacenamiento de energía, que buscan los investigadores en el campo de litio y metal de estado sólido es una mejora dramática en la densidad de energía combinada con un descenso en los costos.

Luego de que en 2017, el Departamento de Energía de EEUU le diera un vistazo al estado del campo de almacenamiento de energía EV, precisó que el litio-metal tenía un largo camino por recorrer en términos de I + D, y su costo estimado sería $ 320 por kilovatio hora, aproximadamente.

Por otra parte, el Departamento de Energía proyectó que la tecnología podría ganar la carrera de reducción de costos, con el potencial de alcanzar el rango de $ 70- $ 120 por kilovatio hora.

En ese entonces, las baterías convencionales de vehículos eléctricos de iones de litio estaban en $ 235,  con un potencial descenso a $ 100- $ 160 (el registro, proyectaba que la próxima generación de iones de litio caería al rango de $ 90-125, desde un nivel de $ 256 en el  2017).

Considerando lo expuesto, revisemos un estudio de almacenamiento de energía recientemente publicado del Laboratorio Nacional de Oak Ridge.

El análisis del equipo de investigación en relación al ángulo de densidad de energía, determinó (al igual que otros) que la solución es crear un electrolito muy potente y muy delgado. Su versión consiste en un polímero (conocido también como plástico) y un compuesto a base de cerámica, con la idea de obtener lo mejor de ambos mundos: sin sacrificar la resistencia mecánica, conseguir un bajo costo y una alta conductividad.

El laboratorio explica lo siguiente: «Los electrolitos poliméricos  sólidos son flexibles y de bajo costo, pero tienen baja conductividad, mientras que los electrolitos a base de cerámica ofrecen una mejor conductividad pero son demasiado frágiles para procesar»

Eso no es tan sencillo como parece. Los dos materiales no consiguen mezclarse, triturarse ni pulverizarse juntos. En cambio el laboratorio, de alguna manera logró llenar todos los pequeños huecos con plástico, luego de haber creado una infraestructura /cerámica tridimensional.

Un estudio publicado por la Oficina de Información Científica y Técnica de Energía, le podrá indicar el detalle: «Un compuesto de polímero / cerámica tridimensional interconectado como un electrolito sólido de película delgada».

 

La batería del vehículo eléctrico del futuro es ahora

Con el objeto de descubrir cómo solucionar algunos problemas con baterías de  estado sólido a base de cerámica-granate,  en 2014,  la oficina de financiamiento de investigación de vanguardia ARPA-E de la agencia del Departamento de Energía dedicó $ 4.7 millones en fondos para científicos del Instituto de Investigación de Energía de la Universidad de Maryland.

Como era de esperar, el programa de investigación hizo un progreso sólido, por así decirlo. Durante el desarrollo, recibió fondos adicionales del Departamento de Energía, así como de la NASA y Lockheed Martin.

En 2018, ARPA-E resumió el estado de las cosas e indicó que la investigación había venido de una compañía llamada Ion Storage Systems, quienes trabajaban con el fabricante de cerámica TransTech y con PneumatiCoat, especialista en recubrimientos.

ARPA-E entusiasmado, “Tal diseño podría usarse en plantas de fabricación de baterías de gran formato para vehículos eléctricos. Las baterías económicas y seguras que usan esta tecnología también podrían usarse para el almacenamiento de energía de la red, la electrónica de consumo y los UAV. A largo plazo, el éxito de esta tecnología proporcionará a EE. UU. La fabricación de una nueva plataforma de baterías con mayor capacidad, menor costo y mayor seguridad”.

Con el objeto de guiar la investigación de UMD en el mercado,  el 16 de enero de 2020 se supo que Ion Storage Systems anunció que se había traído a bordo al ex Director Ejecutivo de Operaciones de Batería de Apple, Ricky Hanna.

ISS también nos recordó que recientemente recaudó $ 8 millones en capital inicial, a través de una ronda de inversión conducida por la firma de capital de riesgo Alsop Louie Partners, cuya sede está en San Francisco, la cual sigue el lema, «las grandes compañías contribuyen algo al mundo», no siendo éste su único lema, pero es el más relevante para el tema de la batería del vehículo eléctrico del futuro.

 

Hacia adelante y hacia arriba para el almacenamiento de energía

Todo esto, no son muy buenas noticias para los interesados en el petróleo. El Departamento de Energía ha estado buscando con avidez una nueva tecnología de almacenamiento de energía que eliminará el petróleo del mercado de la movilidad, a pesar de las constantes acusaciones del experimental drug Taker-in-Chief* para todos los fósiles.

Para marcar el comienzo de la próxima generación de baterías de vehículos eléctricos, la agencia lanzó a principios de este año,  una importante nueva iniciativa de almacenamiento de energía, con el objetivo de acelerar el camino para que el gas fósil salga del mercado de la electricidad,  poniendo así el último clavo en el ataúd  para el carbón.