Las baterías EV de silicio-litio ofrecen un mayor alcance y una carga más rápida

Las baterías EV de silicio-litio ofrecen un mayor alcance y una carga más rápida


Las malas noticias siguen llegando para las partes interesadas en los combustibles fósiles. Los fabricantes de automóviles poderosos y de alto perfil finalmente comenzaron a validar la movilidad eléctrica al recaudar mucho dinero para las baterías EV de próxima generación. El ejemplo más reciente es Porsche AG, que acaba de mejorar su credibilidad en electrificación al liderar una ronda de financiación Serie C de $400 millones para una nueva tecnología de silicio-litio de la firma estadounidense Group14.

Mientras escribo esto, Rusia continúa con su alboroto asesino en Ucrania. Millones huyen y dependen de la ayuda. Para ayudar a los refugiados de este y otros conflictos, haga una donación a Médicos sin Fronteras u otras organizaciones benéficas confiables.

Silicio Litio Vs. Iones De Litio

La empresa Group14 navegó a través del CleanTechnica radar en 2020 cuando el Departamento de Energía de EE. UU. lo aprovechó para participar en un fondo de financiación de $ 19 millones destinado a mejorar la tecnología de baterías de silicio-litio. La nueva ronda de apoyo, que se basa en el apoyo anterior, incluido un lugar en el Gran Desafío de Almacenamiento de Energía 2020,

Si se pregunta qué tiene de malo la generación actual de baterías EV de iones de litio, la respuesta corta es nada. Sin embargo, transportar grandes cantidades de vehículos eléctricos a través de estaciones de carga públicas será un desafío una vez que millones de vehículos eléctricos nuevos lleguen a las carreteras. Agregar más estaciones de carga es solo una parte de la solución. Reducir el tiempo de carga mientras se aumenta el rango es la otra parte, y el silicio podría llenar la factura.

La diferencia del silicio

El Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico del Departamento de Energía se encuentra entre los que promueven el movimiento del silicio y el litio, así que expliquemos los beneficios.

“El silicio ha sido durante mucho tiempo atractivo como material para los ánodos de las baterías de iones de litio porque su capacidad de energía es hasta 10 veces mayor que la del material de grafito de uso común, lo que da como resultado que las baterías de iones de litio tengan una densidad de energía de 20 a 40 por ciento más alta. ”, explica PNNL.

Dado que no existe tal cosa como un almuerzo gratis, hay un problema. Los ánodos de silicio se expanden casi un 300 % durante la carga cuando entran iones de litio. A medida que la batería se descarga, los iones de litio escapan y reducen el ánodo de silicio a su tamaño original.

Eventualmente, como resultado del estrés, el ánodo se agrieta y se desintegra, lo que afecta la vida útil de la batería.

Las iteraciones anteriores de la nueva tecnología de silicio-litio han logrado solucionar el problema, pero luego los factores de costo actúan como un obstáculo.

«Muchos de los ánodos de silicio propuestos que esperan tolerar el flujo de litio requerirán materiales de partida costosos y procesos de síntesis complejos que utilizan equipos especializados, lo que dificulta su fabricación a escalas y costos comercialmente relevantes», señaló PNNL.

La solución Group14 para mejores baterías EV

PNNL ha desarrollado una solución rentable basada en un recubrimiento de carbono. El carbono también representa la solución Group14.

El producto estrella de Group14 es un polvo de carbono de silicio comercializado bajo la marca SCC55™ y no dudan en enumerar los beneficios.

“SCC55™ tiene cinco veces la capacidad y ofrece hasta un 50 % más de densidad de energía que el grafito convencional para ánodos de baterías de litio”, explica Group14. “Su marco único basado en carbono duro contiene silicio en su forma más ideal: amorfo, de tamaño nanométrico y encerrado en carbono. El resultado es el mejor material de ánodo de su clase que demuestra una excelente eficiencia en el primer ciclo y una larga vida útil cuando se ciclan baterías de iones de litio”.

Con los problemas de la cadena de suministro que plagan la economía global, la gran pregunta es si Group14 y otras partes interesadas del silicio-litio pueden producir grandes cantidades de SCC55™ en un corto período de tiempo.

Eso no parece ser un problema. Group14 destaca que su tecnología se basa en materiales abundantes y «no exóticos». Además, el polvo se puede personalizar según los requisitos del cliente y se puede integrar directamente en las líneas de producción existentes. Esto significa que los clientes que lo deseen pueden poner el material en funcionamiento de inmediato, en lugar de invertir tiempo y dinero renovando sus líneas de producción.

Porsche confía en mejores baterías para vehículos eléctricos

Porsche ha comenzado a profundizar en la tecnología de combustible eléctrico, pero las baterías EV están en el centro de los planes de descarbonización de la compañía, y la empresa parece decidida a mantenerse un paso por delante del paquete EV. Parece parte del plan afirmarse como inversor líder en nuevas tecnologías de electrificación.

“Nuestra participación en Group14 es un paso importante para las actividades de fusiones y adquisiciones de Porsche. Hemos estado invirtiendo activamente en empresas emergentes desde 2016 y hemos obtenido una comprensión profunda del mundo del capital de riesgo a través de nuestra unidad de capital de riesgo Porsche Ventures y estamos entusiasmados de liderar esta ronda”, dijo Lutz Meschke, vicepresidente y miembro de la junta directiva. de Finanzas y TI de Porsche AG».

Las ruedas ya están en marcha con la filial de Porsche, Cellforce Group, encaminada a producir celdas de batería de litio-silicio en Alemania. La puesta en marcha está prevista para 2024.

Las otras actividades de Group14 incluyen la puesta en marcha de una fábrica a escala comercial en el estado de Washington. Se está trabajando en otra fábrica de EE. UU. para EE. UU., y la compañía recientemente inició la construcción de una tercera fábrica en Corea del Sur a través de una empresa conjunta con SK Group.

¿Qué pasa con el ángulo sólido?

¡Buena pregunta! Group14 ya espera que su polvo especial encuentre un hogar en la tecnología emergente de almacenamiento de energía de estado sólido. Eso se alinearía con los informes que circularon el mes pasado sobre el interés de Porsche en baterías EV de estado sólido para sus generadores de dinero 911, lo que refleja las actividades de estado sólido de larga data de la empresa matriz Volkswagen Group.

Sin embargo, Porsche también ha insinuado que podría inclinarse hacia los combustibles eléctricos para neutralizar las emisiones de carbono de sus modelos 911 al tiempo que ofrece a los fanáticos acérrimos la satisfacción de conducir con un motor de combustión interna debajo del capó.

En pocas palabras, eso tiene sentido. Porsche jugó con la multitud retro con su estrategia de «diseño heredado», y es difícil ver cómo encajan las baterías EV en esa imagen.

El último ejemplo es la nueva edición del 911 Sport Classic del mes pasado con una transmisión manual de 7 velocidades.

“Tiene 543 hp, 442 libras-pie. Torque es el mismo motor bóxer biturbo de 3.7 litros que se encuentra en los modelos 911 Turbo, con un mapeo del motor revisado para brindar una potencia compatible con la caja de cambios manual”, dice entusiasmado Porsche. «Esta combinación también lo convierte en el 911 más potente actualmente disponible con transmisión manual».

Por otro lado, a medida que más compradores de automóviles experimenten los beneficios de rendimiento de la propulsión eléctrica, quizás Porsche se incline un poco más hacia la electrificación.

Sigueme en Twitter @TinaMCasey.

Foto: Polvo a base de silicona para vehículos eléctricos de alto rendimiento (Crédito: Group14).


 


Anuncio publicitario




¿Valoras la originalidad de CleanTechnica? Considere convertirse en miembro, partidario, técnico o embajador de CleanTechnica, o en un patrocinador en Patreon.


 

¿Tiene algún consejo para CleanTechnica? ¿Le gustaría anunciar o sugerir un invitado para nuestro CleanTech Talk Podcast? Contáctenos aquí.



Related post

11% de las ventas de coches nuevos en Europa eléctricos (19% enchufables)

11% de las ventas de coches nuevos en Europa…

Stellantis brilla en Europa – Informe de Ventas de Vehículos Complementarios Con el mercado de automóviles europeo en general aún sufriendo,…
Una guía completa para la gestión de las relaciones con los clientes

Una guía completa para la gestión de las relaciones…

Cuando se trata de administrar un negocio, una de las cosas más importantes es mantener contentos a sus clientes. No hay…
Nanotechnology Now – Comunicado de prensa: De afuera hacia adentro: Un método de evaluación celular general rápido y preciso: Investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Nara muestran que el uso de cuatro frecuencias de voltaje aplicado puede mejorar la medición del tamaño y la forma de las células durante la citometría de impedancia. es

Nanotechnology Now – Comunicado de prensa: De afuera hacia…

Inicio > Prensa > De afuera hacia adentro: un método rápido y preciso de evaluación celular general: Investigadores del Instituto de…

Leave a Reply

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.