La empresa surcoreana Standard Energy ha desarrollado una batería con sólo un 1% de degradación tras 20.000 ciclos de prueba. La empresa utiliza baterías de iones de vanadio (ViB).
Presentó la ViB en la reciente Smart Energy Week de Tokio. El director de proyectos y marketing de la empresa, Gyucheol Lee, dijo que hace 10 años la empresa desarrollaba baterías de flujo de vanadio-redox. Sin embargo, este tipo de batería nunca pudo superar el 80% de eficiencia de ida y vuelta, ya que se necesitaban bombas eléctricas para mover grandes cantidades de electrolito de un depósito a otro.
La empresa se centró entonces en utilizar el vanadio del mismo modo que el litio: como batería de iones. El vanadio es un candidato interesante para los materiales catódicos, explica Lee, porque tiene muchos electrones prescindibles en sus átomos y presenta cuatro estados iónicos. Los múltiples estados iónicos permiten que sus electrones se muevan sin que el material cambie de estado metálico a iónico entre la carga y la descarga. Según Lee, el cambio de estado metálico a iónico favorece el crecimiento de la interfase cátodo-electrolito, el principal modo de degradación de las baterías de iones de litio.
Al no producirse disolución del metal en las baterías de iones de vanadio, la empresa ha probado sus baterías en el laboratorio. Sometiéndolas a ciclos con una tasa C extenuante de 3, con una profundidad de descarga del 100% durante 20.000 ciclos, la empresa observó una degradación de sólo el 1%.
Además de esta vida útil superior, las baterías también son más seguras que sus competidoras de iones de litio. Standard Energy puede utilizar electrolitos acuosos en sus baterías, lo que las hace prácticamente incombustibles. Según los datos de las pruebas, el producto actual también ofrece una alta potencia con una tasa C de 5, con una eficiencia de ida y vuelta del 96 %.
Las altas tasas C sólo se buscan a veces. Los requisitos de suministro de energía y potencia varían según las aplicaciones. Lee afirmó que las baterías de iones de vanadio no requieren un cambio en el diseño del cátodo, como ocurre con las baterías de iones de litio, en referencia a los otros casos de uso de las baterías LFP, NMC y NCA. Las baterías de iones de vanadio podrían diseñarse para proporcionar almacenamiento de 10 horas de duración para sistemas fotovoltaicos y eólicos o de 5 C para SAI y regulación de frecuencia sin necesidad de cambiar el diseño de su cátodo.
Sin embargo, hay algunos inconvenientes. Lee dice que el vanadio es mucho más pesado que el litio, lo que hace que sus baterías sólo puedan utilizarse en aplicaciones estacionarias, como los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) a gran escala y los sistemas de almacenamiento residenciales.
Otro problema es el coste. En la actualidad, el vanadio es muy caro. El precio se ha multiplicado por 20 desde que la empresa empezó a desarrollar el producto. Con una capacidad de producción incipiente y los elevados precios de los recursos, las baterías cuestan aproximadamente el doble de lo que cuestan las baterías de iones de litio a precios competitivos.
Lee espera que el precio del producto sea más competitivo cuando la gigafactoría que la empresa tiene previsto construir entre en funcionamiento dentro de dos años. También cree que los precios del vanadio podrían volver a bajar. El vanadio no escasea, ya que hay grandes cantidades disponibles en Australia, China y Corea del Sur. Los nuevos proyectos mineros podrían hacer bajar el precio de las materias primas.
La empresa empezó a vender sus productos en Corea del Sur en diciembre de 2023. Hasta ahora, ha vendido 10 MWh de baterías. Standard Energy vende sistemas completos y ayuda a los promotores de proyectos y contratistas de ingeniería con la instalación y el diseño del sistema. La empresa espera ahora la certificación para su uso en las redes japonesas. La certificación europea podría tardar entre dos y cinco años más, pero ya está en fase de planificación, dijo Lee.
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