Una batería quiere cambiar la historia de la energía portátil

El equipo de Addionics. Foto cortesía de Addionics

Por Brian Blum  

Según Moshiel Biton, director ejecutivo de Addionics, “la tecnología de las baterías no ha cambiado en más de 30 años.

De ese modo, el directivo de esa startup de baterías para automóviles eléctricos reconoció que fue allí que vio una gran oportunidad “ya que se seguirán invirtiendo billones de dólares en la creación de mejores baterías”.

Hoy, Addionics tiene como objetivo capitalizar esa oportunidad a través de un cambio relativamente pequeño en la forma en que se diseñan las baterías.

A diferencia de lo que hacen otras compañías, que se centran en mejorar la química de la batería, Addionics se enfoca en la física de una parte específica de la batería, el colector de corriente eléctrica, que sirve como sustrato de los electrodos de una batería.
Esas pequeñas láminas de metal, parecidas al papel de aluminio, se colocan en capas alrededor del material activo como los de litio.

Biton sugirió pensar la batería eléctrica como un sándwich: “El pan es el colector de electricidad y el queso es el material activo”.

La mayoría de los “sándwiches” de baterías de automóviles eléctricos tienen el “queso” solo en la parte superior mientras que Addionics pone capas de “queso” en todas partes, junto con capas de “pan” poroso y esponjoso.

“Con el uso de nanotecnología, podemos hallar espacio que no está bien usado y hacerlo más eficiente. Así obtenemos más material activo en el mismo espacio, lo que aumenta el rango al mantener muy alto el contacto entre el metal y el material activo mientras se minimiza la resistencia interna, lo que permite corrientes más altas”, definió Biton.

Carga rápida y rango alto

El ejecutivo explicó que ya que los colectores de corriente son bandas metálicas porosas, hay más superficie de contacto entre la química y el colector de corriente, lo que aumenta las tasas de carga y le da a la empresa la posibilidad de minimizar las compensaciones entre la carga rápida y el alcance.

Cuanto más grande es la batería (o más grueso el electrodo), dijo Biton, mayor es el rango pero más tarda en cargarse. Un electrodo más delgado logra una carga más rápida pero el rango será bajo.

La carga rápida con un rango alto requiere muchas capas delgadas que pueden agregar un 50 por ciento al precio. Las baterías comprenden hasta el 40 por ciento del costo de un vehículo eléctrico.

“En una celda de batería hay, en promedio, 40 capas. Si cada uno tiene un grosor de 50 a 100 micrones y podemos aumentarlo y hacerlo poroso entre un 70 y un 95 por ciento más, necesitaremos menos capas y al mismo tiempo lograremos los objetivos de alcance y rendimiento de carga”, añadió Biton.

Addionics dice que su tecnología puede reducir a la mitad el tiempo de carga y comprimir el calentamiento interno, reduciendo las posibilidades de que otro vehículo explote, como sucedió en julio pasado cuando un Tesla Model S Plaid se incendió en Pensilvania.

“Los consumidores no empezarán a usar vehículos eléctricos porque estén de moda, sean ecológicos o atractivos sino cuando el rendimiento que brinden sea similar al de un vehículo con motor de combustión interna”, dijo Biton.

De fácil integración

Los electrodos más gruesos y eficientes de Addionics son lo que Biton llama “agnósticos de la química que podemos integrar sin problemas en las líneas de producción de baterías existentes”.

El directivo dijo que eso es lo que distingue a Addionics de otras tecnologías de baterías emergentes.
Un ejemplo es la startup StoreDot que requiere de sus propias fábricas y no será compatible inmediatamente con las baterías de Tesla producidas por Panasonic.

Otros emprendimientos innovadores de baterías como Ampirus y Sila Nano tienen como objetivo reemplazar el grafito de la batería con silicio para aumentar la densidad de energía.
A su vez, QuantumScape trabaja en una tecnología para reemplazar los electrolitos líquidos de la batería con un sólido (desarrollo llamado estado sólido).

“Nos podemos asociar con ello porque no son competidores directos sino más bien clientes potenciales. Tenemos la capacidad de mejorar cualquier tipo de batería y nuestro producto puede ser beneficioso para todas esas empresas”, indicó Biton.

Vladimir Yufit, director de tecnología de la startup, explicó que la idea de Addionics es “apostar en la carrera y no en el caballo”.

En ese sentido, la compañía planea vender sus láminas de metal más gruesas, más rápidas y más baratas a los fabricantes de baterías existentes. “Se ven iguales y el ajuste será lo más suave posible. Queremos minimizar cualquier fricción”, subrayó Biton.

Baterías de la próxima generación

Uno de los proyectos más destacados respecto a la integración es el de Saint-Gobain, una empresa francesa de materiales. La Fundación BIRD ayuda a financiar la colaboración.

“Trabajamos con su centro de investigación en Boston para desarrollar juntos la próxima generación de baterías de estado sólido”, contó Biton.

Addionics también trabajando para llevar su tecnología a la electrónica de consumo, de dispositivos portátiles a computadoras portátiles, dispositivos médicos e incluso drones.
Su meta es incrementar la densidad de energía entre un 15 y un 25 por ciento, un gran aumento del “2 al 3 por ciento al que están acostumbrados. La necesidad es tan grande que cualquier pequeña mejora tendrá un gran valor económico”.

Biton dijo que espera que los primeros productos de su empresa para el espacio de la electrónica de consumo estén listos para 2023.
Hoy se encuentran en la etapa de prueba de concepto. Los coches eléctricos tardarán más.

“En general, las pruebas en la industria automotriz demoran alrededor de cinco años, por lo que estamos considerando 2026 para los vehículos eléctricos”, expresó.

Biton trabajó la mayor parte de su carrera en la industria de los semiconductores. Tiene un doctorado en ciencia de los materiales del Imperial College London. Desde entonces, su supervisor de doctorado se ha unido a Addionics.

El ejecutivo regresó a Israel para “beneficiar al ecosistema israelí” donde hoy se está produciendo. Un equipo en Londres hace el modelado, el software y el diseño.

“Es un momento realmente interesante. Si tenemos más vehículos eléctricos, necesitaremos más baterías, más producción y más suministro. Tendremos que aumentar en 30 veces la capacidad si para 2030 queremos alcanzar la cantidad de baterías para soportar y satisfacer la demanda del fabricante. Es un objetivo muy ambicioso que busca cambiar la arquitectura de las batería. No hay mejor momento en la historia para estar en esta industria”, finalizó Biton.

Fuente: ISRAEL21c

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