Toda la información sobre las nuevas baterías con ánodo de silicio

Las baterías de ánodo de silicio son unas nuevas baterías de litio que contienen silicio dominante en el ánodo en vez del habitual grafito.

Store Dot, Sila Nanotechnologies y Cellforce son los fabricantes que más avanzados van en el desarrollo de estas baterías. El ánodo de silicio permitirá un gran avance sobre las baterías en términos de autonomía, tiempos de carga, peso y costes.

Cellforce

Cellforce es una empresa conjunta entre Custom Cells y Porsche, y será la marca germana la encargada de recibir las primeras baterías en 2024.

Los nuevos electrolitos y aditivos permiten el funcionamiento incluso a temperaturas superiores a 75 ºC. Estas innovadoras baterías de alto rendimiento basadas en el silicio serán utilizadas inicialmente en modelos de producción limitada de altas prestaciones y en los vehículos de competición para clientes.

El uso de este material traerá una reducción de costes de producción, ya que la cantidad de materia prima necesaria para la concepción de estas baterías será menor.

La densidad energética de estas nuevas baterías será un 40% superior a la de las celdas empleadas en el Taycan.

También se cargarán mucho más rápido, el actual Taycan se carga del 5 al 80% en 22,5 minutos. Las nuevas celdas de alto rendimiento podrán cargarse en menos de 15 minutos.

Sila Nanotechnologies

Sila Nanotechnologies ha llegado a una acuerdo con Mercedes, y el primer coche en montarlas será el EQG en 2025.

Tendrán una densidad energética entre un 20 y un 40% superior respecto a las celdas actualmente disponibles en el mercado, superando los 800 Wh/L.

Store Dot

Polestar y Volvo se han decantado por las de Store Dot, y estarán en sus coches a partir del 2026.

Las celdas de Store Dot tienen un formato de tipo bolsa o cilíndricas 4680. El cátodo es de tipo NCM 811 (80 % de níquel, 10% de cobalto y 10% de manganeso).

La compañía asegura haber revolucionado las baterías de iones de litio convencionales al diseñar y sintetizar compuestos orgánicos e inorgánicos patentados. La tecnología XFC FlashBattery redefine la química reduciendo los tiempos de recarga de los vehículos eléctricos a la mitad de lo que se requiere actualmente.

Entre los elementos diferenciales de esta tecnología respecto a las actuales, está el uso de un polímero orgánico basado en nanopartículas de germanio que sustituye al grafito que forma parte del cátodo. Esto mejora el intercambio de iones, aumenta la capacidad de almacenamiento de la celda y evita la oxidación de los materiales por acumulación de iones en las paredes de las celdas. Asimismo la composición del gel conductor y la arquitectura de la batería la hace menos inflamable y mas estable a altas temperaturas.

El plan de ruta para se basa en tres generaciones de celdas denominadas 100in5, 100in3 y 100in2. La nomenclatura se refiere a la autonomía en millas que pueden recuperar en 5, 3 y 2 minutos respectivamente (161 km). Todas ellas emplean tecnologías desarrolladas por la propia empresa, pero son muy diferentes entre ellas. La primera está basada en el desarrollo de las baterías XFC predominantes en silicio y estarán listas en 2024. Las segundas emplean un electrolito semisólido y comenzará a producirse en 2028. Por último, las terceras cuentan con un electrolito completamente sólido y están previstas para 2032. Así, la segunda generación supone una mejora sobre la primera de un 40%, mientras que la tercera añade un 33% más.

En cargas ultrarrápidas en ningún momento la batería superó los 33 grados centígrados, manteniéndose muy por debajo de la temperatura de funcionamiento recomendada establecida por los ingenieros de la compañía.

Pueden soportar 1.200 ciclos consecutivos de carga extremadamente rápida sin que la capacidad de la batería baje del 80% de su capacidad original.

Se han logrado con unas densidades de energía de 300 Wh/kg y 680 Wh/l en condiciones reales, a temperatura ambiente (25 ºC) y sin presión adicional. En 2028 la densidad aumentará hasta los 450 Wh/kg, y en 2032 llegará a los 550 Wh/kg.