Híbridos y Eléctricos

SIN NECESIDAD DE COBALTO

ADN español en una nueva tecnología de baterías semisólidas

En la Unión Europea se multiplican los proyectos para desarrollar nuevas tecnologías de baterías. El último, el proyecto Nextcell, de electrodos y electrolitos gelificados, cuenta con la participación de dos entidades españolas: la Universitat Politècnica de València y CIC energiGUNE.

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El proyecto Nextcell promete celdas de baterías baratas seguras y sostenibles con una elevada densidad energética. / IMAGEN: CIC energiGUNE.

Europa necesita levantar la cabeza para evitar lo que, en la práctica, es una dependencia absoluta de las baterías que provienen de Asia. Una vía para lograrlo es crear un ecosistema local capaz de abastecerse de los materiales y ensamblar las baterías sin que la cadena de suministro pase por China, Corea del Sur o Asia. La otra está en los proyectos de I+D. La investigación y la creación de tecnologías son clave para lograr este objetivo.

El proyecto Nextcell tiene como objetivo desarrollar una nueva generación de baterías de ion litio de alta capacidad que puedan alcanzar voltajes más altos que las tecnologías actuales, garantizando una elevada densidad energética. Liderado por FEV Europe, los 17 socios de diez países de la UE, entre los que tiene una destacada presencia España, buscan crear lo que denominan "celdas de batería gelificadas", que se basan en el empleo de materiales semisólidos tanto en el electrolito como en los electrodos.

Un enfoque diferente al electrolito sólido

Las celdas de batería actualmente disponibles en el mercado, ya sean tipo bolsa, redondas o prismáticas, utilizan electrodos porosos sólidos, láminas separadoras sólidas y electrolitos líquidos. Con mucha diferencia, la mayoría de los estudios y las investigaciones se centran en la que se considera la próxima generación de celdas, en las que el electrolito será sólido.

Nextcell apuesta por explorar otro camino: la gelificación de los principales componentes de la celda. No solo el electrolito, sino también los electrodos se elaborarán en forma de gel, un tipo de líquido húmedo, pero no fluido. Por un lado, se avanzará en la gelificación de los electrodos y, por otro, se trabajará sobre el separador, de manera que, al combinarlo con un electrolito de gel estable a alto voltaje, se pueda obtener un concepto completo de celda gelificada.

Según anuncia el consorcio, el concepto de gelificación de los componentes aborda aspectos fundamentales como el coste de producción, la seguridad y la sostenibilidad. La investigación permitirá poner en práctica una tecnología altamente innovadora con un cátodo libre de cobalto y geles poliméricos como electrolito.

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En las celdas del proyecto Nextcell, tanto el electrolito como el separador como los electrodos están formados por un gelificado, húmedo, pero no fluido.

Los socios esperan que los primeros prototipos de este proyecto "permitan un excelente rendimiento en aplicaciones de alto voltaje". Los materiales resultantes de la investigación, y que formarán parte de la batería, deben cumplir dos requisitos básicos. El primero es tener un alto punto de ebullición, para garantizar que no se producen incendios en caso de elevarse la temperatura. El segundo es lograr que la reducción del consumo de energía sea de alrededor del 50%.

Además del desarrollo químico de las celdas, también se estudiarán los procesos de producción que se necesitarán para fabricarlas. Estos también deben optimizarse para reducir los costes operativos y de capital de las futuras fábricas. Entre los aspectos que se deben tener en cuenta, está uno que es clave para reducir las pérdidas y no comprometer la seguridad de los operarios: evitar la evaporación de solventes contaminantes en la etapa de llenado de electrolitos. 

Los socios españoles

Nextcell ha recibido 7.995.019 € de financiación del programa de investigación e innovación Horizon Europe de la Unión Europea. En él participan diferentes organismos públicos, académicos, entidades pertenecientes a instituciones científicas y la empresa privada. Entre los 17 socios que colaboran hay algunos españoles como la Universitat Politècnica de València o el centro vasco CIC energiGUNE, que trabaja sobre diseño de las celdas y su fabricación, y participa en su caracterización electroquímica, con el objetivo de identificar y mitigar los principales mecanismos de envejecimiento. 

El resto de entidades que lo componen, además del FEV, son: ABEE, Solvay, Nanomakers, Politecnico di Torino, Sintef, Inegi, the French Commission for Atomic Energy and Renewable Energy (CEA), Varta Innovation and FIAT Research Center (CRF), Nanocyl, Univerza v Ljublani, Sustainable Innovations and the Ingolstadt University of Technology.

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