Una nueva batería de Li-S proporcionará 2000 km de autonomía

El que los Vehículos Eléctricos (EV) puedan alcanzar más de 2000 km con una sola carga pueden hacerse realidad gracias a las baterías de Li-S de Brighsun New Energy (con sede en Australia).

Brighsun ahora está entrando en pruebas industriales que prometen baterías de litio con una vida útil de más de 2 millones de km, teléfonos celulares cargados en 10 minutos que duran más de una semana. Una revolución está en marcha.

Como resultado de casi 8 años de investigación, los científicos de Brighsun New Energy han desarrollado con éxito unas nuevas baterías de litio-azufre (Li-S) con una densidad de energía 5-8 veces mayor que las convencionales. Según los resultados de las pruebas realizadas por SGS, la nueva tecnología permite que una batería Li-S mantenga el 91% de su capacidad inicial después de 1.700 ciclos con una tasa de carga/descarga de 2C (se carga / descarga completamente en 30 minutos). Eso significa que la disminución de la capacidad por ciclo es de 0,01%.

Incluso una tasa de 5C (se carga/descarga completamente en 12,5 minutos), la batería Li-S de Brighsun retiene el 74% de su capacidad inicial después de 1,000 ciclos (caída de capacidad por ciclo de 0,026%). La densidad de energía del cátodo para el 1er ciclo después de la activación a una velocidad de carga de 1C es 2103,8 Wh/kg.

Impulsada por el creciente mercado mundial de vehículos eléctricos, la industria de baterías ha explorado una gama de combinaciones químicas: fosfato de litio y hierro, óxido de litio y cobalto y, actualmente, níquel, manganeso y cobalto. Sin embargo, los sistemas de baterías actuales aún sufren las principales desventajas de una densidad de energía relativamente baja, altos costos de materia prima y contaminación secundaria durante el reciclaje.

Las baterías Li-S también tienen el potencial de convertirse en el sistema de almacenamiento de energía más prometedor para futuros ferrocarriles, barcos y aerolíneas. Sin embargo, estos sistemas aún enfrentan una serie de desafíos, incluida la expansión de volumen de los materiales del cátodo durante el ciclo, el efecto de desplazamiento de los poli-sulfuros y el crecimiento dendrítico de litio en el ánodo. Esto da como resultado una vida de ciclo más corta y una capacidad de carga rápida deficiente, ambos obstáculos principales para su aplicación en la industria automotriz mundial.

Esta nueva batería evita la generación de poli-sulfuro en el cátodo de azufre y suprime eficazmente el crecimiento dendrítico de Li en el ánodo Li-S, allanando el camino para el uso de la batería Li-S en vehículos eléctricos.

Brighsun ya ha desarrollado procesos para la producción de materiales catódicos, electrolitos, separadores y ánodos de lámina de litio, de los cuales los materiales centrales, ánodos, electrolitos y separadores se pueden producir en lotes. Está a punto de comenzar la producción de prueba de celdas de alta potencia, con una densidad de energía esperada superior a 1 000 Wh/kg.

La compañía también está desarrollando su propio electrolito de estado sólido, compatible con su sistema Li-S, con el objetivo de mejorar aún más la vida útil del ciclo, la densidad de energía y la seguridad de sus baterías Li-S. Las principales materias primas para las baterías Li-S tienen un coste de producción esperado más bajo que las baterías de iones de litio convencionales, lo que proporciona un gran impulso al desarrollo de vehículos eléctricos e industrias relacionadas.