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El abarrotado campo de la tecnología de almacenamiento de energía de estado sólido está a punto de llenarse un poco más el próximo año, cuando el proveedor automotriz alemán Schaeffler presentará su nueva batería de estado sólido para vehículos eléctricos en CES 24. Si las dos primeras palabras que le vienen a la mente son “Schaeffler” y “quién” se unen al club. Sin embargo, la empresa de 75 años conocida por los rodamientos de bolas se ha afianzado firmemente en el enrarecido mundo de la investigación de baterías de estado sólido.

La nueva batería de estado sólido para vehículos eléctricos se presentará en CES 2024

El Consumer Electronics Show anual se llevará a cabo en Las Vegas del 9 al 12 de enero de 2024 y autoweek tiene información exclusiva sobre la nueva batería de estado sólido para vehículos eléctricos.

“En el próximo CES 2024, el proveedor Schaeffler Americas mostrará un estado totalmente sólido de “próxima generación” Batería para vehículos eléctricos”, señaló autoweek reportero Todd Lassa la semana pasada.

Lassa tuvo la oportunidad de hablar con Rashid Farahati, director de ingeniería de Schaeffler Américas, pero aparentemente Farahati estaba actuando discretamente.

"La batería de estado sólido de Schaeffler en CES está hecha con piezas prototipo encerradas en un paquete construido por otra compañía que se especializa en hacer pequeñas muestras a escala de laboratorio", informó Lassa, que no revela exactamente el juego.

¿Qué es exactamente esta nueva batería de estado sólido para vehículos eléctricos?

Lassa también tomó nota de una colaboración entre Honda, Schaeffler y el Instituto de Investigación de Materiales y Fabricación de la Universidad Estatal de Ohio en un nuevo centro de investigación de baterías, que se inaugurará en 2025.

El nuevo centro de investigación no es el primer proyecto que vincula a OSU con Honda. En enero de 2023, OSU anunció que se había asociado con Honda y el Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. en un proyecto que obtuvo 3.8 millones de dólares en financiación en el marco del programa EVs4ALL del Departamento de Energía. Los socios tienen la tarea de desarrollar “más Baterías para vehículos eléctricos asequibles y eficientes.."

El premio EVs4ALL se basa en investigaciones anteriores en OSU, que produjeron un prototipo de batería para vehículos eléctricos que puede "tolerar una carga rápida y al mismo tiempo exhibir una longevidad mucho mayor que las actuales celdas de iones de litio de última generación", como lo describe la escuela.

"La tecnología puede potencialmente duplicar la vida útil de la batería, reducir el tamaño del paquete, disminuir el costo de las celdas y baterías y permitir una carga rápida", enfatizó OSU. Esa descripción se ajusta a la factura de la batería de estado sólido de los vehículos eléctricos, aunque OSU no usó esas palabras en su anuncio.

En serio, ¿qué es?

La subvención de 3.8 millones de dólares tenía como objetivo resolver algunos desafíos de fabricación involucrados en la producción comercial de la nueva batería de estado sólido y garantizar la "compatibilidad directa" con otros componentes. Además, a los socios se les encomendó la tarea de optimizar el rendimiento en climas fríos.

En cuanto a de qué está hecho, OSU también jugó tan cerca del chaleco. "La tecnología de baterías del estado de Ohio se basa en materiales abundantes y económicos, que exhiben una longevidad excepcional en escenarios de carga extremadamente rápida", es todo lo que la escuela tuvo que decir.

Eso deja el ángulo del estado sólido envuelto en un misterio por ahora, aunque surgió otra pista en agosto, cuando Schaeffler anunció que OSU es la última institución en albergar su programa Schaeffler Hub for Advanced Research “empresa en el campus”.

“[E]l programa colaborativo se centrará en todo electrolito de estado sólido (ASSE) con planes futuros para la investigación y el desarrollo de pilas de combustible”, explicó Schaeffer.

“El programa SHARE de la Universidad Estatal de Ohio es el quinto a nivel mundial y se centra en Baterías de estado sólido y tecnología de pilas de combustible.. Complementa perfectamente nuestra cartera, sobre todo porque el hidrógeno desempeña un papel fundamental para Schaeffler como fuente de energía para un futuro sostenible y neutro en carbono”, añaden.

También en agosto, la profesora de OSU Anne Co, investigadora principal del proyecto EVs4ALL, fue elegida como contacto para una nueva subvención de casi 3 millones de dólares de la oficina ARPA-E del Departamento de Energía para proyectos de alto riesgo y alta recompensa.

“La clave para la adopción de vehículos eléctricos es una batería confiable y económica que pueden cargarse rápidamente y proporcionar un mejor rendimiento y retención de alcance en climas fríos en comparación con las opciones comerciales de última generación”, explicó ARPA-E.

"La Universidad Estatal de Ohio desarrollará una tecnología de batería de alta potencia con un ánodo de óxido de alta entropía (HEO) que puede tolerar una carga rápida y al mismo tiempo demostrar una longevidad mucho más allá de las actuales celdas de iones de litio de última generación", agregaron.

Aquí viene la nueva batería de estado sólido para vehículos eléctricos de Schaeffler

La aplicación de materiales de óxido de alta entropía a sistemas de baterías de vehículos eléctricos de estado sólido es algo relativamente nuevo, lo que podría explicar el interés de ARPA-E. “El concepto de alta entropía (HE) es una estrategia que puede permitir la variabilidad composicional necesaria para diseñar Nuevos materiales para baterías de próxima generación.”, explicó un equipo de investigadores canadienses en una revisión del estado de la ciencia el año pasado.

"Inspirados en las aleaciones de HE, los óxidos de HE son una clase emergente de cerámicas multicomponente con propiedades electroquímicas prometedoras", explicaron. “Destacamos los resultados recientes sobre óxidos de HE para el cátodo y el ánodo. Además, analizamos algunos resultados emergentes sobre electrolitos sólidos de HE y ánodos de aleaciones de HE”.

El uso de material cerámico en un vehículo en movimiento puede parecer un accidente a punto de ocurrir, pero cuando los investigadores de baterías hablan de material cerámico de alta tecnología no están sentados alrededor de la mesa en el sorbo y arcilla local.

Mientras tanto, algo sólido está en marcha entre Schaeffler y OSU, sea cerámica o no. El 13 de noviembre, OSU se unió al vicegobernador de Ohio Jon Husted, al senador estadounidense Sherrod Brown y a los representantes estadounidenses Joyce Beatty y Mike Carey junto con Honda, Schaeffler y representantes del programa JobsOhio para poner el sello oficial de aprobación en el nuevo centro de investigación de baterías, Schaeffler aprovechó la oportunidad para subrayar su compromiso con las baterías de estado sólido.

"Schaeffler está desarrollando la próxima generación de tecnología de baterías de estado sólido para respaldar la transición de la industria automotriz a la movilidad eléctrica", dijo el CTO de Schaeffler, Jeff Hemphill. "Nuestra asociación estratégica con la Universidad Estatal de Ohio proporciona un enfoque práctico y colaborativo con el objetivo de proporcionar soluciones escalables y líderes en la industria que posicionarán a Ohio en el centro de la tecnología de baterías".

Honda obtuvo el papel de socio fundacional principal en el proyecto con un compromiso de 15 millones de dólares. Si todo va según lo planeado, el nuevo centro de investigación ayudará a Honda a lograr su objetivo de sacar las baterías de estado sólido de los vehículos eléctricos del laboratorio y llevarlas a la línea de montaje.

“No estamos simplemente intentando establecer una tecnología a nivel de laboratorio. Como fabricante de automóviles, estamos desarrollando tecnología de batería totalmente de estado sólido con miras a la producción en masa”, explica Honda.

Schaeffler, por su parte, no revela nada, pero ya está apostando por la tecnología de estado sólido.

“Todas las baterías de estado sólido (ASSB) son una nueva tecnología esencial debido a su potencial para revolucionar el almacenamiento de energía. Estas baterías ofrecen una mayor densidad de energía, lo que otorga a los dispositivos y vehículos una mayor duración operativa y, al mismo tiempo, brindan la oportunidad de una carga rápida”, se entusiasma Schaeffler.

CleanTechnica se está comunicando con Schaeffler para ver si pueden confirmar o desmentir el ángulo de la cerámica antes del CES, así que estad atentos.

Imagen: Batería de estado sólido para vehículos eléctricos. cortesía de Schaeffler.

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• Fuente: https://cleantechnica.com/2023/12/23/elegant-solid-state-ev-battery-ces-2024/