Baterías de estado sólido: qué son y qué suponen para la movilidad eléctrica

Ventajas y desventajas de las baterías de estado sólido en coches

Las baterías de estado sólido suponen un avance para la movilidad eléctrica, impulsando el desarrollo de vehículos más eficientes y respetuosos con el medioambiente, al proporcionar mayor seguridad, eficiencia y sostenibilidad. Sin embargo, plantean retos como la escalabilidad o los costes de producción, entre otros.

Para que puedas valorar por ti mismo sus implicaciones, te presentamos las ventajas y desventajas más relevantes a continuación.

Ventajas de las baterías de estado sólido

Este tipo de baterías ofrecen beneficios como:

• Mayor seguridad. Al sustituir un electrolito sólido por uno líquido se evitan fugas y formación de compuestos tóxicos. Esto minimiza peligros de explosión e incendio, así como de emisión de gases nocivos.
• Mayor densidad de energía. Al utilizar litio metálico en el ánodo se consigue un mayor almacenamiento energético que los ánodos tradicionales de grafito de las baterías convencionales.
• Mayor vida útil. Como se reemplaza, como hemos visto, un electrolito líquido por uno sólido, se reduce la posibilidad de que se formen filamentos metálicos (dendritas) en el ánodo de litio. Si esto ocurre, puede dar lugar a cortocircuitos y degradar la batería prematuramente.
• Menor tamaño. El diseño sólido facilita el diseño de modelos más compactos, como microbaterías, que son mucho más flexibles. Esto, a su vez, en los vehículos eléctricos proporciona tiempos de carga mucho más rápidos, pudiendo reducirlos de horas a minutos.
• Mejor funcionamiento en rangos de temperatura amplios. Como son más ligeras y compactas, necesitan menos sistemas de enfriamiento, en comparación con las de litio tradicionales. El electrolito sólido es más estable térmicamente hablando. Aunque es preciso señalar que en temperaturas muy frías pueden presentar problemas de rendimiento.

Sumadas a todas estas ventajas, cabe destacar que las baterías de estado sólido son compatibles con materiales avanzados como materiales cerámicos, vitrocerámicos y otros compuestos innovadores y menos contaminantes. Esta cualidad permite potenciar la innovación en el sector, pero también trabajar en mejorar la durabilidad y estabilidad de las celdas.

Desventajas de las baterías de estado sólido

Frente a las ventajas que acabamos de ver y que pueden suponer un impulso en la mejora de uno de los desafíos más importantes de la movilidad eléctrica, a saber los tiempos de carga y la seguridad, es necesario abordar también algunas de las desventajas más importantes de las baterías de estado sólido:

• Limitaciones en la eficiencia por una baja conductividad de algunos electrolitos como los no cristalinos o los polímeros.
• Costes elevados de los materiales y los procesos de fabricación en comparación con las tecnologías tradicionales.
• Desafíos a la hora de reciclar algunos de sus componentes y materiales, sobre todo en lo tocante a la estandarización de las técnicas de recuperación.
• Retos en cuanto a la estabilidad. Algunos componentes pueden ser inestables frente a la humedad y el oxígeno de la atmósfera. Este hecho puede complicar la manipulación y almacenamiento de estos dispositivos.
• Procesos industriales de fabricación inmaduros lo que puede complicar la producción en masa.
• Necesidad de rediseñar vehículos y sistemas que puedan integrar este tipo de baterías.

La tecnología de las baterías sólidas sigue en fase de desarrollo y su lanzamiento ha sufrido retrasos debido a obstáculos técnicos y económicos, como los que acabamos de ver. Sin embargo, se sigue trabajando para poder desarrollar su adopción masiva en los próximos años.