Investigación germano-holandesa para una batería de 1.000 km

Un nuevo tipo de tecnología de baterías denominada "Deposición Espacial de Capas Atómicas" (SALD, por sus siglas en inglés) permitirá aumentar la capacidad y el rendimiento de carga de los coches eléctricos con "bastante más de 1.000 kilómetros de autonomía". Ya se ha fundado una empresa para la producción en serie de este tipo de células.

El proceso ha sido desarrollado conjuntamente por una empresa holandesa, los Institutos Fraunhofer alemanes y la institución estatal holandesa de investigación TNO (Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek u Organización Holandesa para la Investigación Científica Aplicada). La comercialización para la producción industrial en serie es responsabilidad de SALD BV (Eindhoven), una empresa fundada específicamente para este fin.

"Deposición espacial de capas atómicas" se refiere a un proceso patentado para aplicar revestimientos a escala industrial tan finos como un solo átomo. Trasladado a las pilas, esto significa que el aprovechamiento del material aumenta considerablemente, ya que la reacción electroquímica en las pilas sólo suele tener lugar en la superficie. El material del interior del componente no participa en la reacción. La proporción de materiales como el cobalto, el níquel o el manganeso podría reducirse al mínimo si sólo hubiera que aplicar una capa extremadamente fina.

La tecnología SALD básicamente no es nueva y ya se inventó en 2008. Es una evolución de la deposición de capas atómicas (ALD), que se utiliza, por ejemplo, en la producción de chips informáticos. Sin embargo, el proceso es bastante largo. Con la tecnología SALD, la velocidad de producción puede aumentar entre cinco y diez veces. En el marco de la cooperación con institutos de investigación, SALD BV ha conseguido, al parecer, desarrollar una máquina de producción relativamente pequeña y hacer que la tecnología sea aplicable en otros ámbitos de producción como las baterías, por ejemplo, o la ropa y los envases con revestimientos atómicamente finos pero resistentes al desgarro. Con el auge de la electromovilidad, los productos para baterías parecen ser el área de negocio más prometedora.

Otras empresas están trabajando en tecnologías similares, pero SALD BV quiere ahora poder ampliar rápidamente la tecnología a la producción en masa y es la única empresa del mundo que lo hace.

SALD afirma que sus baterías no sólo proporcionan tres veces más autonomía a los coches eléctricos que las baterías actuales, sino que también pueden cargarse cinco veces más rápido. Esto significa que un coche eléctrico puede cargarse hasta el 80% en diez minutos y completamente en 20 minutos.

Según Frank Verhage, director general de SALD, la tecnología de baterías podrá instalarse en coches eléctricos "como muy pronto en 2022/2023". La empresa ya está en conversaciones con fabricantes de automóviles, pero no quiere dar nombres. Al parecer, no está prevista una salida a bolsa en un futuro próximo, pero se dice que hay "innumerables consultas" de inversores.

Tecnología para trabajar con electrolito líquido y sólido

Las baterías SALD son básicamente baterías de iones de litio, aunque la empresa habla de un "perfeccionamiento de la tecnología actual de iones de litio". Al fin y al cabo, no es la química de la célula lo que ha cambiado fundamentalmente, sino el proceso de producción con el método de recubrimiento. Según la empresa, su propia tecnología funciona tanto con electrolitos líquidos como con baterías de estado sólido.

La empresa afirma que "la tecnología SALD funciona, por ejemplo, con las nuevas baterías de litio y fosfato de hierro que Tesla ha anunciado para su último Modelo 3 de bajo coste en China". Verhage también menciona el Día de la Batería de Tesla: "Se trata de la misma idea de que las celdas de las baterías deben mejorarse fundamentalmente mediante una mejora significativa del flujo de iones entre el cátodo y el ánodo para lograr avances revolucionarios".

El nanorrevestimiento creará una "interfase artificial sólido-electrolito" (A-SEI), que se espera ofrezca un rendimiento significativamente mejor que las SEI anteriores. Como resultado, la durabilidad, la seguridad y la capacidad aumentarán considerablemente. "Como resultado, en el futuro un coche eléctrico podrá recorrer sin recargar más de 1.000 kilómetros con baterías más pequeñas o incluso más de 2.000 kilómetros con paquetes de baterías más grandes", afirma Verhage. Sin embargo, no se trata de un "récord teórico de autonomía", sino del peor de los casos: incluso con "una conducción deportiva y dinámica y aire acondicionado o calefacción", un vehículo de estas características debería tener una carga residual de entre el 20% y el 30%.

La propia empresa tiene sus raíces en la tecnología solar: Según la página web de la empresa, SALD es una escisión de SoLayTec, que ha desarrollado y vendido un proceso de recubrimiento similar para la producción en masa de paneles solares. Por tanto, las máquinas se utilizan principalmente en China. Para el revestimiento de las baterías, SoLayTec ha colaborado estrechamente con los institutos Fraunhofer y la TNO. Sin embargo, en la página de inicio no queda claro cómo se divide exactamente la propiedad de SALD BV.

Con información de Sebastian Schaal, Alemania

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