Orientaciones de procesamiento emergentes para electrolitos sólidos en la era de las baterías de estado sólido...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Energía sostenible

Sus antecedentes:

• Las baterías de iones de litio (LIB) dominan la tecnología de vehículos eléctricos (EV), pero se necesitan avances para un mayor alcance y una carga más rápida.
• Las baterías de próxima generación, incluidas las baterías de estado sólido (SSB), prometen mayores densidades de energía para los futuros vehículos eléctricos.
• Los electrolitos sólidos basados en óxidos son componentes clave para los SSB avanzados, lo que requiere una evaluación crítica de su desarrollo y fabricación.

Objetivo del estudio:

• Evaluar críticamente los electrolitos de batería de estado sólido basados en óxidos y sus procesos de fabricación.
• Evaluar la viabilidad de las SSB frente a las baterías de iones de litio desde una perspectiva de ciclo de vida.
• Identificar las lagunas científicas y tecnológicas en la producción a gran escala de SSB para vehículos eléctricos.

Principales métodos:

• Desmontaje y evaluación de electrolitos de batería de estado sólido basados en óxidos, productos químicos y fabricación de cerámica.
• Analizar los requisitos de materiales, las cadenas de suministro y los conceptos de reciclaje para la producción sostenible de baterías.
• Discutir críticamente tres rutas de síntesis de cerámica: procesamiento en estado sólido, procesamiento de soluciones químicas húmedas y deposición de vapor.

Principales resultados:

• Se destacan las directrices detalladas de procesamiento, los obstáculos y las oportunidades para la síntesis de electrolitos sólidos basados en óxidos.
• Las ventajas y desventajas de los diferentes métodos de procesamiento se comparan en función de indicadores clave como la química de los precursores y las condiciones de síntesis.
• Se examinan los desafíos y las soluciones para las interfaces electrodo/electrolito y la fabricación de celdas en SSB de tipo a granel y de película delgada.

Conclusiones:

• Deben abordarse importantes lagunas científicas y tecnológicas para la producción a gran escala de SSB basados en óxidos para aplicaciones eléctricas.
• La comprensión de las cadenas de suministro de materiales y el reciclaje es crucial para el desarrollo sostenible de SSB.
• Se proporcionan directrices clave y perspectivas futuras para la realización de baterías de estado sólido.