Un nuevo cátodo para baterías de litio reduce su precio y aumenta su capacidad

El proyecto Catoli pretende liberar el almacenamiento de litio del cobalto. ¿Su forma de hacerlo? Implementan técnicas novedosas en la deposición de los electrodos, como es el caso de la impresión.

La principal novedad de Catoli radica en el diseño de una tinta para la aplicación de componentes catódicos de alto voltaje por impresión. Los laboratorios del Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) han creado esta técnica de elevada precisión que permite obtener los cátodos conforme a las necesidades de cada batería.

Este sistema puede imprimir los electrodos directamente según el diseño deseado y la deposición de finas películas de material. Eso permite alcanzar mejoras para aplicaciones de celdas de elevada potencia.

El ITE están trabajando en el desarrollo de una espinela de alto voltaje para cátodos de última generación de las baterías de litio. Uno de sus grandes avances es la incorporación de un nuevo material activo más económico y libre de cobalto. Además, permiten trabajar a las celdas de las baterías hasta cinco voltios, aumentando así su capacidad.

Adiós, cobalto

¿Por qué es importante prescindir de este mineral? El cobalto es un material que se caracteriza por la fluctuación constante de su precio, explican desde el ITE. Por ello consideran que al suprimirlo se consigue una de las mejores estrategias para reducir el precio de las baterías de litio.

Abaratarlas es uno de los objetivos más perseguidos en la actualidad. La presión en la lucha contra los efectos del cambio climático implica alejarse del uso de combustibles fósiles, recuerdan. La electrificación de la economía recoge grandes inversiones centradas en soluciones de almacenamiento con gran capacidad de autonomía.

Así son las baterías que luchan contra el cambio climático

Y ahí es donde entran en juego las baterías de litio. Son totalmente estratégicas, según recalcan desde el ITE. Por eso la investigación en estas posibilidades es una de las áreas que trabaja el instituto, con el apoyo del Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (Ivace).

¿Qué resultados han obtenido? De momento, el equipo ha desarrollado una composición óptima de los cátodos de elevado voltaje. Su sistema lo han obtenido mediante deposición por casting y lo han verificado mediante caracterización electroquímica. El siguiente paso que han tomado es conseguir las tintas para implementar esta composición de los cátodos para pasar a la deposición por impresión.

Prueba en empresas

Una de las empresas que ya está usando Catoli está especializada en materiales cerámicos. Su objetivo es conseguir desarrollar materiales activos de alto voltaje. La otra empresa con la que colabora el ITE busca materiales poliméricos para usarlos en las celdas y poder mejorar así las prestaciones de las baterías. Estos son solo dos ejemplos de las diversas empresas que ya se han interesado en este producto.

Por eso el ITE, aunque aborda este proyecto en solitario, recuerda que las posibilidades de estos nuevos procesos son muy amplias. Orientados al desarrollo de baterías de futura generación, como son la tecnología de alto voltaje e incluso las baterías en estado sólido, son aplicables a cualquier campo de la fabricación de celdas.  Especialmente, señalan, las que requieran de una configuración especial. Como concluyen, esta técnica permite obtener los electrodos de morfología ad hoc con elevada precisión.

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