Imec, el centro de investigación e innovación líder mundial en nanoelectrónica, energía y tecnologías digitales y socio en EnergyVille, ha fabricado un tipo innovador de batería de iones de litio de estado sólido que alcanza una densidad de energía de 200 Wh / litro a una velocidad de carga de 0,5 ° C (2 horas). Esta batería es un hito en nuestra hoja de ruta para superar el rendimiento de la batería de iones de litio húmeda y alcanzar 1000Wh / L a 2 ° C para 2024. Con esta clara trayectoria de ingeniería de rendimiento, La tecnología de baterías de imec está lista para convertirse en un competidor para impulsar la carga rápida del mañana, vehículos de largo recorrido.

El futuro de la movilidad será en gran parte eléctrico, alimentado por carga rápida, a salvo, y baterías compactas. Las baterías recargables de iones de litio de hoy tienen cierto margen de mejora, pero no lo suficiente para permitir a los vehículos un alcance y autonomía suficientes. Los investigadores de Imec están trabajando en una próxima generación de baterías, reemplazar el electrolito húmedo con un sólido, para aumentar la densidad energética de la célula.

Recientemente, imec desarrolló un electrolito nanocompuesto sólido con una conductividad excepcionalmente alta de hasta 10 mS / cm y con el potencial de aumentarla aún más. Con este nuevo electrolito, imec ahora ha hecho un prototipo de batería. El electrolito se aplicó en la celda de la batería como un precursor líquido, y solidificado después. La batería prototipo alcanzó una densidad de energía volumétrica de 200 Wh / litro a una velocidad de carga de 0, 5C (2 horas).

"Nuestros resultados muestran que podemos fabricar baterías de estado sólido que tienen el potencial de alcanzar las capacidades de las baterías húmedas, y esto utilizando procesos de fabricación similares a los de las baterías húmedas, "dice Philippe Vereecken, científico principal y director de programas de imec, "Pero a diferencia de las baterías húmedas, Nuestras baterías de estado sólido serán compatibles con ánodos de litio metálicos con un objetivo de 1, 000Wh / litro a una velocidad de carga de 2C (media hora). Esta, junto con su mayor vida útil y seguridad mejorada, los convierte en una tecnología de batería compacta prometedora para los vehículos de largo alcance del mañana ".

Para mejorar aún más el rendimiento de la batería, imec está estudiando la posibilidad de combinar electrodos de nanopartículas con su electrolito nanocompuesto sólido. Imec utiliza recubrimientos ultrafinos como las llamadas capas amortiguadoras para controlar la interfaz entre el electrodo activo y el electrolito. Esta tecnología también se puede utilizar para mejorar el rendimiento de las celdas líquidas estándar e incluso para las baterías totalmente de estado sólido con electrolitos inorgánicos prensados ​​y sinterizados.

Hacer realidad la tecnología innovadora de baterías y transferirla al mercado requerirá la participación y el compromiso de los principales proveedores de materiales y productores de baterías del mundo. Por lo tanto, imec realiza su I + D + i en baterías como un programa colaborativo de innovación abierta al que invita a todas las partes interesadas.