es.wedoany.com Noticia: La startup estadounidense Air Energy ha obtenido financiación para producir a escala baterías de litio-aire de estado sólido, una tecnología que podría multiplicar por tres o cuatro el rendimiento de los drones y proporcionar energía a aviones regionales eléctricos de mayor tamaño.
Air Energy, con sede en Chicago, colabora con el Instituto de Tecnología de Illinois en el programa Joules-1K de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Departamento de Energía de EE. UU. (ARPA-E) para desarrollar un módulo de batería prototipo de 1 kWh, con una densidad energética objetivo de 1000 Wh/kg, aproximadamente tres o cuatro veces superior a la de las baterías de iones de litio tradicionales. El programa tiene una duración de dos años, y el contrato de la segunda fase se adjudicó en enero. El equipo del Instituto de Tecnología de Illinois es uno de los seis equipos que recibieron el contrato, y esta fase incluye pruebas de vuelo con drones.
En las baterías de iones de litio, los reactivos se almacenan dentro del cátodo y el ánodo. En cambio, las baterías de litio-aire utilizan un ánodo de litio metálico, y el reactivo del cátodo proviene del oxígeno atmosférico, sin necesidad de almacenarse dentro de la batería, lo que reduce el peso y permite que la densidad energética a nivel de celda alcance entre 1000 y 2000 Wh/kg, en comparación con los 260-340 Wh/kg de las baterías de iones de litio tradicionales. El mecanismo de almacenamiento de energía de las baterías de litio-aire se basa en la formación de enlaces covalentes entre el litio y el oxígeno, un proceso reversible que permite la recarga de la batería. El cofundador y director técnico, Mohammad Asadi, explicó que el litio y el oxígeno pueden combinarse de tres maneras: transferencia de un electrón para generar peróxido de litio, transferencia de dos electrones para generar superóxido de litio, y transferencia de cuatro electrones para generar óxido de litio.
La batería de litio-aire de estado sólido de Air Energy utiliza un electrolito sólido compuesto de cerámica y polímero, lo que permite una reacción redox de cuatro electrones. Asadi indicó que, con la transferencia de cuatro electrones, se puede almacenar más energía en el mismo volumen, logrando una mayor densidad energética. El electrolito sólido es más seguro que los electrolitos líquidos inflamables utilizados en las baterías de iones de litio, y su estructura previene la formación de dendritas de litio y el descontrol térmico.
El proyecto de la primera fase de Joules-1K costó 1,5 millones de dólares, y el equipo del Instituto de Tecnología de Illinois ya ha demostrado una densidad energética de 1000 Wh/kg a nivel de celda y 1000 ciclos de carga y descarga con capacidad limitada. La segunda fase recibió un contrato de 3,2 millones de dólares para desarrollar baterías de bolsa prototipo destinadas a drones. Los socios del proyecto incluyen el Laboratorio Nacional de Rocky Mountain y el Centro de Investigación Tecnológica de RTX.
Incluyendo los equipos auxiliares a nivel de paquete de baterías, la densidad energética actual del paquete es de aproximadamente 700 Wh/kg. El objetivo de Joules-1K es alcanzar 1000 Wh/kg a nivel de paquete. Asadi afirmó que la empresa tiene un camino para lograr el objetivo de 2000 Wh/kg en el futuro.
Air Energy ha completado una ronda de financiación inicial sobresuscrita liderada por Resolute Venture Partners, inversor temprano de SpaceX y Tesla. El cofundador y director ejecutivo, Benjamin Drake, indicó que el objetivo de la segunda fase es escalar la tecnología. La empresa adopta un enfoque de diseño orientado a la fabricación, está estableciendo una línea de producción de prototipos para investigación y desarrollo temprano, y reduciendo los riesgos del proceso rollo a rollo para que la tecnología sea compatible con los equipos tradicionales de fabricación de baterías. La empresa planea establecer una línea de producción piloto en Chicago, posiblemente en el Centro Nacional de Ciberseguridad de Fabricación MxD, y se espera que esta capacidad de fabricación a escala piloto se ponga en marcha en 2027.
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