KeraCel, una empresa con sede en Santa Clara, California, asegura tener el Santo Grial de las baterías de estado sólido. Se trata de baterías completas impresas en 3D con una sola máquina que prometen el doble de energía que las baterías de iones de litio actuales pero a la mitad de precio y mucho más seguras.
Esta tecnología podría dotar a los coches eléctricos del doble de autonomía entre cargas y a los smartphones el doble de vida útil si se consigue producir a gran escala.
La cerámica como material electrolítico
El método de fabricación de esta start-up, mediante una impresora 3D, permitirá la producción de celdas con electrolitos a base de cerámica y ánodos de metal de litio para lograr densidades de energía de dos a tres veces mayores, o con un costo de menos del 50 % en comparación con las células de iones de litio que hay actualmente en el mercado para el mismo nivel de energía.
Aunque existen varios proyectos de investigación para desarrollar tecnología de impresión 3D de baterías, KeraCel asegura ser la primera empresa capaz de comercializarlo.
Sin dar demasiados detalles acerca del proceso, el director de operaciones de la compañía, Arwed Niestroj, ha contado en una cabecera tecnológica que el proceso de impresión de la batería se basa en una tecnología a base de polvo (puede ser yeso, metal o arena) desarrollada por el MIT, y que la compañía está en proceso de patentar.
KeraCel dice que puede imprimir en 3D una batería completa dentro de este único proceso; después, la batería se termina en un horno. Esto incluye el ánodo, el cátodo y el material electrolítico a través del cual pasan los iones cargados durante las fases de carga y descarga.
Este material electrolítico no es líquido o de gel: la compañía utiliza cerámica, por lo que se elimina el riesgo de sobrecalentamiento o incendio que sí existe en las baterías de iones de litio, que tienen un electrolito líquido.
Niestroj lo ha explicado recientemente en declaraciones recogidas por Engineering:
"La gran ventaja es que usamos mucho menos material del que se usa en las baterías tradicionales porque podemos imprimir cada capa mucho, mucho más delgada de lo que permite la tecnología de fabricación actual". "Eso permite producir baterías que tienen el doble de energía en el mismo volumen. O podemos hacer una batería con la misma cantidad de energía a la mitad del costo porque estamos usando solo la mitad del material".
Otras ventajas incluyen flexibilidad. Debido a que la tecnología es aditiva, es posible imprimir en 3D baterías de cualquier forma geométrica.
Keracel se ha puesto como objetivo alcanzar una densidad de energía para su batería de primera generación de 1.200 Wh/l, aproximadamente el doble que las baterías de iones de litio actuales. De momento, esta start-up está en ello, pero es un proyecto prometedor.
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