Híbridos y Eléctricos

PRESENTADO POR IONIC MT

Nanosilicio para reemplazar el grafito de las baterías de los vehículos eléctricos y mejorar su rendimiento

La empresa Ionic MT ha presentado un nanosilicio llamado Ionisil que, empelado en el ánodo de las baterías para reemplazar al grafito con el que se genera su estructura, asegura que mejora el rendimiento de los vehículos eléctricos.

Ionic MT halloysita nanosilicio nanocables de silicio baterias litio-portada
Ionic MT halloysita nanosilicio nanocables de silicio baterias litio-portada

Tras mucho tiempo de investigación más o menos en secreto, la compañía especialista en tecnologías de materiales Ionic MT ha presentado un nanosilicio, silicio configurado en nanotubos, derivado de halloysita. Este Ionisil tiene la capacidad de reemplazar directamente el grafito de los ánodos de las baterías de litio, mejorando su rendimiento. La empresa controla y gestiona el depósito más grande del mundo de halloysita de alta pureza, con lo que tiene en su mano escalar la producción para cubrir la demanda de los fabricantes

Las baterías de iones de litio son las más empleadas actualmente tanto en dispositivos portátiles como en aplicaciones que requieren altas densidades energéticas, como son los vehículos eléctricos. Sus propiedades integran los criterios mínimos necesarios para ser viables técnica y económicamente: requisitos de seguridad, densidad de energía y ciclo de vida elevado. Por último ofrecen unos altos porcentajes de reutilización y reciclaje, todo ello, al mínimo coste posible.

Sin embargo, sus limitaciones se han hecho evidentes, especialmente con su uso en vehículos eléctricos, que requieren mayor durabilidad, densidad de energía y longevidad. Por eso, muchos equipos de investigación han estado buscando materiales alternativos para usar en estas baterías. Uno de ellos es el silicio que reemplazaría al grafito que forma la estructura del ánodo, sobre la que se depositan los iones de litio. Se trata de un material muy abundante y económico con una capacidad de descarga teórica superior a la del grafito.

El silicio tiene el potencial de aumentar significativamente la densidad de energía de las baterías. Su capacidad es un orden de magnitud superior que la del grafito de manera que a nivel de celda, la densidad de energía podría casi duplicarse, brindando unos beneficios obvios en la autonomía de los vehículos eléctricos. Sin embargo, los ánodos de silicio también generan algunos inconvenientes. El problema que surge cuando el silicio se emplea como material del ánodo es su alta degradación, lo que se traduce en una escasa vida útil para la batería. Los cambios de volumen que sufre el ánodo durante los ciclos de carga y descarga conducen al consumo del electrolito y del litio y provocan tensiones mecánicas que finalmente se traducen en la pérdida de conductividad eléctrica e iónica.

Ionic MT halloysita nanosilicio nanocables de silicio baterias litio-interior
Morfología de los nanotubos de silicio de Ionic MT que reemplazan el grafito del ánodo de las baterías de iones de litio.

En este escenario es en el que aparece Ionic MT, un productor de nanosilicio integrado verticalmente, que asegura haber resuelto estos inconvenientes con nanocables de silicio dispuestos como una especie de bosque de cables de manera que son capaces de tolerar el hinchamiento y resistir el agrietamiento. De esta forma se extiende la vida útil de la celda hasta tal punto que los ánodos de silicio pueden convertirse en una tecnología competitiva.

Ionic dice que con su tecnología puede garantizar una mayor autonomía y velocidad de carga para los vehículos eléctricos. La compañía controla lo que llama el depósito más grande del mundo de halloysita de alta pureza, una materia prima que planea usar para fabricar nanosilicio a escala. La planta piloto de Ionic MT incluye un laboratorio completo de prueba de baterías, instalaciones para depurar por vía húmeda los minerales de ganga de la halloysita y un horno de producción de silicio a escala piloto para convertirla en nanosilicio.

El nanosilicio derivado de la halloysita supone “un cambio de juego para la industria”, asegura Andre Zeitoun, fundador y director ejecutivo de Ionic. “Somos los primeros en aprovechar este vasto recurso natural para la cadena de suministro de vehículos eléctricos. Con nuestro enfoque, la escalabilidad es nuestra ventaja”.

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