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- Tiene el potencial de redefinir el almacenamiento de energía, aumentar la densidad energética y prometer una carga rápida.
- La batería se carga en menos de 15 minutos.
Al reemplazar la solución líquida tradicional con un electrolito sólido en las baterías de estado sólido, pueden almacenar significativamente más energía que las baterías de iones de litio en términos de peso y volumen. Sin embargo, hasta ahora ha demostrado ser un desafío desarrollar una batería de estado sólido confiable con una vida útil que satisfaga las diversas necesidades de cada conductor, incluidas altas tasas de carga y descarga, larga vida útil y problemas de temperatura o seguridad.
QuantumScape afirma haber superado este desafío con un diseño de ánodo de metal de litio. Estos ánodos se forman alrededor del colector de corriente a medida que la batería se carga y representan un gran avance. QuantumScape ha presentado métricas de rendimiento notables que la convierten en potencialmente la primera batería de metal de litio de estado sólido comercialmente viable. Sus afirmaciones sugieren que existe la posibilidad de aumentar la autonomía de un coche eléctrico hasta en un 80% y alcanzar una carga del 80% en sólo 15 minutos.
La densidad de energía especificada es excelente. En términos de volumen, la nueva batería puede almacenar alrededor de 1 kWh por litro, lo que supone cuatro veces más que la batería actual del Tesla Model 3. En términos de peso, el rango está entre 380 y 500 Wh por kilogramo, frente a los 260 Wh por kilogramo de las ofertas actuales de Tesla. La batería de QuantumScape se carga excepcionalmente rápido, alcanzando una carga del 0 al 80 % en sólo 15 minutos. Además, conserva más del 80% de su capacidad después de 800 ciclos, lo que equivale a recorrer aproximadamente 240.000 millas (386.000 km) en un vehículo eléctrico.
Las dendritas son estructuras diminutas parecidas a árboles dentro de una batería de litio que tienen protuberancias en forma de agujas llamadas bigotes. Estos elementos plantean riesgos importantes, principalmente porque potencialmente pueden penetrar el separador de la batería, de la misma manera que las malas hierbas pueden penetrar en un patio de concreto o en una carretera pavimentada. Además, promueven interacciones indeseables entre el electrolito y el litio, lo que acelera la degradación de la batería. Las dendritas y los bigotes son obstáculos importantes para la adopción generalizada de baterías de litio-metal, a pesar de su mayor densidad de energía en comparación con sus homólogas de iones de litio, ampliamente utilizadas.
dr. Stanley Whittingham, uno de los co-inventores de la batería de iones de litio, enfatizó que el desarrollo de una batería de estado sólido viable es un desafío complejo que requiere el cumplimiento simultáneo de varios criterios críticos: lograr una alta densidad de energía, carga rápida, un ciclo de vida más largo y un amplio rango de temperaturas de funcionamiento. Añadió que si la empresa realmente puede escalar esta tecnología para la producción en masa, tiene el potencial de revolucionar la industria. Estos resultados traspasan los límites de lo que antes se pensaba que se podía lograr en baterías de estado sólido, particularmente en términos de mantener altas densidades de corriente para una carga rápida sin formación de dendritas, un objetivo de larga data de la industria.
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