Qué es una batería de estado sólido y por qué son tan deseadas en la industria de los carros eléctricos

En el mundo de los vehículos eléctricos (EV), la innovación en baterías es clave para mejorar el rendimiento, la autonomía y la seguridad. Una de las tecnologías más prometedoras en este campo es la batería de estado sólido, una evolución de las tradicionales baterías de iones de litio.

Sin embargo, hay quienes aún no comprenden qué es una batería de estado sólido, sus ventajas, desafíos y qué otros tipos de baterías se utilizan actualmente en los carros eléctricos.

¿Qué es una batería de estado sólido?

Una batería de estado sólido es una batería recargable que, a diferencia de las baterías convencionales, utiliza un electrolito sólido en lugar de uno líquido o gelatinoso. Este cambio aparentemente simple representa una revolución en términos de seguridad, densidad energética y eficiencia.

El electrolito sólido puede estar hecho de materiales cerámicos, vidrios especiales o polímeros, y su principal función es permitir el movimiento de los iones de litio entre el cátodo y el ánodo durante los ciclos de carga y descarga.

Según el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), las baterías de estado sólido podrían ofrecer hasta el doble de densidad energética que las de iones de litio actuales y reducir drásticamente los riesgos de incendio.

Ventajas de las baterías de estado sólido

Una de las principales ventajas es la mayor autonomía. Gracias a su mayor densidad energética, los vehículos pueden recorrer distancias más largas con una sola carga. Además, estas baterías permiten tiempos de carga más rápidos, lo cual mejora la experiencia del usuario.

En términos de seguridad, eliminan el riesgo de fuga de líquidos inflamables o de explosión por sobrecalentamiento, una preocupación común con las baterías tradicionales. También son más duraderas, lo que significa menos degradación con el paso del tiempo y mayor vida útil para los vehículos eléctricos.

Desventajas y desafíos

Sin embargo, esta tecnología aún enfrenta desafíos. El principal es su costo de producción, que sigue siendo significativamente más alto que el de las baterías convencionales.

Además, la fabricación a gran escala todavía se encuentra en fase de desarrollo, y existen retos técnicos para garantizar la estabilidad del electrolito sólido en condiciones reales de uso.

Empresas como Toyota, Samsung y QuantumScape están invirtiendo millones de dólares en investigación y desarrollo, con el objetivo de lanzar vehículos con baterías de estado sólido a partir de 2027, según informó Reuters en enero de 2024.

Otros tipos de baterías en carros eléctricos

Además de las baterías de estado sólido, existen otros tipos que se utilizan ampliamente en el mercado de vehículos eléctricos:

1. Baterías de iones de litio (Li-ion)

Son las más comunes en los EV actuales. Utilizan un electrolito líquido y ofrecen un buen equilibrio entre rendimiento, costo y durabilidad.

2. Baterías LFP (litio-ferrofosfato)

Estas baterías se destacan por su mayor seguridad y vida útil, aunque su densidad energética es menor. Marcas como BYD y algunos modelos de Tesla en China han adoptado esta tecnología por su bajo costo y fiabilidad.

3. Baterías NMC (níquel-manganeso-cobalto)

Ofrecen alta densidad energética y buena estabilidad térmica. Su principal desventaja es el alto costo del cobalto y su impacto ambiental.

4. Baterías de polímero de litio (LiPo)

Son una variación de las Li-ion que usan un electrolito en forma de polímero gelatinoso. Aunque menos comunes en autos, se valoran por su diseño flexible y bajo peso.

5. Baterías de sodio-ion (Na-ion)

Aunque todavía en fase experimental, se consideran una alternativa prometedora debido al bajo costo y la abundancia del sodio. CATL, proveedor de baterías de Tesla y NIO, anunció su primer modelo comercial de sodio-ion en 2023.