Revolución recargable
Escisión de Empa BTRY
La spin-off de Empa BTRY quiere revolucionar las baterías recargables: Sus baterías de película fina no sólo son más seguras y duraderas que las convencionales de iones de litio, sino que su fabricación es mucho más respetuosa con el medio ambiente y pueden cargarse y descargarse en sólo un minuto. Por ahora, la batería es muy pequeña, pero los fundadores tienen grandes planes para ella.
Innovación en la industria: Moritz Futscher, CEO, y Abdessalem Aribia, CTO, en el Centro de Competencia de Recubrimientos de Empa.
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Prueba de concepto: Actualmente, las celdas individuales de la novedosa batería miden sólo 1 x 3 milímetros.
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Las baterías de iones de litio están en todas partes: desde teléfonos inteligentes y ordenadores portátiles hasta coches e incluso satélites. Actualmente es nuestra tecnología de baterías más madura. Sin embargo, no es ideal para muchas aplicaciones. Las baterías de iones de litio pierden capacidad con cada ciclo de carga y descarga, se cargan con relativa lentitud y sólo funcionan bien en un estrecho margen de temperaturas.
Según los investigadores Abdessalem Aribia y Moritz Futscher, del laboratorio de Películas Finas y Fotovoltaica de Empa, ha llegado el momento de replantearse la tecnología de las baterías. En comparación con otras tecnologías existentes o en desarrollo, su batería de estado sólido basada en metal de litio aporta algunas ventajas significativas: Puede cargarse y descargarse en un minuto, dura unas diez veces más que una batería de iones de litio y es insensible a las fluctuaciones de temperatura.
Además, a diferencia de las baterías de iones de litio, no es inflamable, una gran ventaja, porque las baterías recargables actuales se consideran materiales peligrosos. La manipulación incorrecta o los daños en una pila convencional de iones de litio pueden provocar un incendio que libere gases tóxicos y sea extremadamente difícil de extinguir. "En cambio, si cortas nuestra pila con unas tijeras", dice Aribia, "simplemente obtendrás dos pilas que son la mitad de buenas".
Aribia y Futscher quieren ahora llevar esta prometedora tecnología al mercado. Junto con el jefe de laboratorio Yaroslav Romanyuk, han fundado una empresa derivada llamada BTRY (se pronuncia "batería"). Aribia, que asume el cargo de Director Técnico de BTRY, nunca había pensado en crear su propia empresa. Por su parte, Moritz Futscher, Director General de la empresa, lleva interesado en las startups desde que era estudiante. Los dos investigadores llevan años trabajando juntos en el proyecto de la batería y forman un equipo consolidado. "Estamos convencidos de que nuestro producto puede ofrecer un verdadero valor añadido", afirma Futscher.
Fabricación de alta precisión
La nueva pila es una batería de estado sólido de película fina. La tecnología en sí no es nueva: este tipo de baterías se conocen desde los años ochenta. Sin embargo, debido a la escasa masa de sus componentes de película delgada -la célula entera sólo tiene unos micrómetros de grosor-, hasta ahora han podido almacenar muy poca energía. Futscher y Aribia han conseguido apilar las células de película fina unas sobre otras, aumentando su capacidad.
Esto hace que la batería sea muy prometedora para aplicaciones comerciales. Las células de película fina se fabrican mediante recubrimiento al vacío: Los materiales deseados se atomizan en una cámara de vacío para formar átomos individuales, que luego se depositan en una capa controlada con precisión sobre el sustrato objetivo. "Estos métodos de fabricación se utilizan actualmente a gran escala en la producción de chips semiconductores y revestimientos de vidrio", afirma Futscher. "Eso es una ventaja para nosotros, porque las máquinas y los conocimientos técnicos para fabricar nuestra batería ya existen en gran medida".
El método de fabricación de alta precisión tiene una ventaja adicional: "A diferencia del método tradicional de producción de baterías, nuestro método no utiliza disolventes tóxicos", explica Aribia. Sin embargo, también encarece la batería de película fina. Por eso, los investigadores ven su aplicación sobre todo en productos en los que la batería sólo supone una pequeña parte del coste total del aparato, por ejemplo, en smartphones y smartwatches o en satélites. "Ahí, las ventajas de nuestra tecnología compensan con creces el mayor precio", afirma Aribia.
Se buscan Inversores.
Los investigadores no son los únicos que creen que su producto tiene mucho potencial. BTRY recibió el apoyo de Innosuisse y entró en la incubadora de empresas de la Agencia Espacial Europea (ESA). Además, Aribia recibió una beca Empa para emprendedores, que apoya a jóvenes investigadores que quieren fundar una empresa.
Pero antes de que las primeras baterías de película fina se lancen al espacio o suministren electricidad a los smartphones, aún queda mucho trabajo por hacer, tanto en el aspecto administrativo como en el técnico. Mientras tanto, los dos fundadores están utilizando el equipo y las instalaciones del Centro de Competencia de Recubrimientos de Empa para crear prototipos de baterías más grandes y potentes con el fin de demostrar a los posibles inversores que la tecnología merece la pena.
En los próximos dos años, los investigadores quieren aumentar tanto la superficie de la batería como el número de capas. "Actualmente, nuestras baterías constan de sólo dos capas de 1×3 milímetros", explica Aribia. "A continuación, queremos fabricar una batería de aproximadamente un centímetro cuadrado con dos o tres capas. Todavía no podemos alimentar un satélite con eso, pero sí demostrar que nuestra tecnología es escalable."
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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