Baterías en estado sólido, el siguiente paso en las baterías de coches

Las baterías para los coches eléctricos están en constante evolución y el siguiente paso, para las baterías de iones de litio líquido, son las baterías sólidas. Esta fuente de energía tiene una diferencia muy simple: las primeras cuentan con un electrolito líquido y, las segundas, con un conductor sólido.

Pero antes de entrar en especificaciones, hay que saber que una batería convencional está compuesta por un ánodo y un cátodo metálicos (electrodos) bañados en un líquido conductor llamado electrolito. Este electrolito es la solución de sal de litio a través de la que se produce la reacción química en el interior de las celdas que componen una batería.

¿Cómo funcionan estas baterías? Las baterías de iones de litio se componen de dos electrodos de metal inmersos en un líquido conductor (electrolito), formando celdas. La combinación de estas es la que compone la batería. En el caso de las baterías sólidas, este electrolito es un material sólido que cumple la misma función.

En las baterías en estado sólido seguimos teniendo un ánodo y un cátodo pero en su caso la reacción química viaja a través de un electrolito que no es líquido, sino sólido. Su principal complicación es que ha de ser un material que permita el paso de partículas ionizadas de un electrodo a otro, y en encontrar el mejor material es donde los investigadores están trabajando.

Cuando la batería está cargada y se pone en marcha el coche, el circuito eléctrico se cierra, lo que activa un reacción química que provoca la circulación de partículas ionizadas de un lado a otro, produciendo energía.

Al utilizar un electrolito sólido se incrementa la densidad energética de las baterías porque sencillamente son más pequeñas. Los electrolitos sólidos necesitan un volumen inferior para separar ánodos y cátodos por lo que a igualdad de volumen pueden encerrar más energía.

Este tipo de baterías son, además, más seguras ya que se calientan mucho menos. Cuando el centro es líquido, es más probable que en caso de accidente, la propia batería puede incendiarse, algo que con las sólidas no sucede.

Las ventajas de las baterías de estado sólido con respecto a las de iones de litio son que el electrolito líquido se deteriora (por eso su caída de capacidad con los ciclos de carga) y permite usar materiales como metal alcalino en los ánodos que pueden almacenar más energía o resistir temperaturas muy bajas.

Las baterías en estado sólido ya se están utilizando en autobuses alemanes

Pese a que todavía no hay previsión para la comercialización de este tipo de baterías en los coches, aunque Toyota estaba trabajando en ello. Pero los primeros vehículos propulsados con baterías sólidas se encuentra en Alemania y no son coches, si no autobuses.

En Wiesbaden, ciudad situada al suroeste del país y a las rodillas del Rin, ya recorren sus calles la primera flota de 40 autobuses con estas baterías.

Se trata de unos autobuses Mercedes-Benz eCitaro que son ofrecidos directamente por la marca alemana y tienen 441 kWh de celdas de estado sólido suministradas por Blue Solutions de Francia.

Estás baterías requieren un depósito de carga y un supervisor, ya que deben cargarse al 100% para después realizar un procedimiento de equilibrio que garantice el rendimiento óptimo de la batería. También se debe controlar la temperatura, ya que estas baterías necesitan mantenerse a, aproximadamente, 80º centígrados, comparado con las de iones líquido, que solo bastan son 20º centígrados.

Los autobuses son consumidores puros de energía y se encuentran en constante movimiento, por lo que, que estas baterías hayan sido implementadas en estos vehículos hará significativa la reducción de gases.

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Esther Martín

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