almacenamiento de energía, baterías
Las 4680 celdas de Tesla, a modo de comparación, tienen una capacidad de entre 244 y 296 Wh/kg. Por lo tanto, las celdas de densidad extrema probadas recientemente en Beijing representan un gran salto hacia adelante desde el statu quo, incluso si están enfocadas únicamente en maximizar una sola métrica.
19 junio 2023.- Las celdas actuales, francamente, son lo suficientemente buenas para la mayoría de los casos de uso de automóviles eléctricos. Pero en otras áreas, como los dispositivos móviles de alta potencia, las motocicletas eléctricas de alto rendimiento y, sobre todo, los aviones eléctricos y los eVTOL, los fabricantes piden a gritos baterías que puedan acumular más energía en un peso significativamente menor.
Hay algunas celdas nuevas bastante impresionantes que comienzan a llegar al mercado, por ejemplo, la "batería condensada" de 500 Wh/kg de CATL. Pero en términos de celdas de un solo propósito diseñadas exclusivamente para maximizar la energía específica, la cifra más alta jamás reportada fue una celda de bolsa sin ánodo de 575 Wh/kg probada por el profesor de la Universidad de Dalhousie Jeff Dahn y su equipo.
Esto ahora ha sido aplastado por un equipo del Instituto de Física de la Academia de Ciencias de China. Un pequeño equipo desarrolló una celda de bolsa recargable de 10 Ah utilizando un ánodo de metal de litio ultrafino y un cátodo basado en óxido de manganeso rico en litio.
El equipo amplió el rango de voltaje de carga/descarga y estudió la estabilidad estructural del cátodo, así como también cómo las modificaciones en la superficie del ánodo de litio afectaron la forma en que los iones de litio se depositan en el electrodo y se disuelven como cargas y descargas de la batería.
La batería probó a 711,3 Wh/kg y también ofreció una densidad de energía volumétrica excepcional de 1.653,65 Wh/litro.
Naturalmente, es solo una celda de laboratorio de grado de investigación y está muy lejos de cualquier forma de comercialización. La construcción de este prototipo requería "tecnologías de proceso extremadamente avanzadas, como la preparación de electrodos de alta carga y la inyección de electrolitos pobres", por lo que probablemente serían muy costosos.
Y dado que el equipo se centró en la densidad extrema por encima de todo, seguramente hay compromisos. No se menciona la cantidad de energía que la celda es capaz de emitir o recibir a la vez, o cuál es su vida útil, o cómo se desempeña a diferentes temperaturas, o si mantiene un rendimiento fuerte cuando está cerca de agotarse, o si tiene tendencia a provocar una bola de fuego cuando algo sale mal. Todos estos puntos y muchos más deberán resolverse antes de que este tipo de cosas lleguen al mercado.
Los investigadores dicen que todavía hay margen de mejora incluso en las métricas de densidad, por lo que será interesante ver si mejoran su propio récord desde aquí.
El documento está disponible en la revista de "publicación rápida" Chinese Physics Letters .
Fuente: Academia de Ciencias de China
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