Baterías de estado sólido de película delgada apiladas monolíticamente

Resumen La capacidad de energía de las baterías de Li-ion se ha vuelto cada vez más limitante para la electrificación del transporte terrestre y aéreo. La potencia específica de las baterías de Li-ion está restringida a unos pocos miles de W kg −1 debido al espesor del cátodo requerido de unos pocos decenas de micrómetros. Presentamos un diseño de celdas de película delgada apiladas monolíticamente que tiene el potencial de aumentar la potencia diez veces. Demostramos una prueba de concepto experimental que consiste en dos celdas de película delgada apiladas monolíticamente. Cada celda consta de un ánodo de silicio, un electrolito de óxido sólido y un cátodo de óxido de cobalto de litio. La batería puede ser ciclada durante más de 300 ciclos entre 6 y 8 V. Utilizando un modelo termoeléctrico, predecimos que las baterías de película delgada apiladas pueden lograr energías específicas >250 Wh kg −1 a tasas de C superiores a 60, resultando en una potencia específica de decenas de kW kg −1 necesarias para aplicaciones de alta gama como drones, robots y aeronaves de despegue y aterrizaje vertical eléctrico.