Híbridos y Eléctricos

INVESTIGACIÓN DE JEFF DAHN

Tesla mejora su batería de 1,6 millones de kilómetros: ahora con menos cobalto

Jeff Dahn y su equipo de investigación ha empleado celdas con un 10% menos de cobalto en la batería que Tesla patentó el año pasado, manteniendo los 4.000 ciclos de carga y descarga y una vida útil de 1,6 millones de kilómetros.

Tesla mejora las baterías de 1,6 millones de kilómetros reduciendo la necesidad de cobalto.
Tesla mejora las baterías de 1,6 millones de kilómetros reduciendo la necesidad de cobalto.

El equipo de desarrollo de baterías de Tesla, encabezado por el investigador canadiense Jeff Dahn, ha mejorado la batería que promete 4.000 ciclos de carga y descarga y más de 1,6 millones de kilómetros de vida útil patentada a finales del año pasado. El cátodo NMC 532 de cada una de sus celdas, que incluye un 20% de cobalto en su composición, ha sido sustituido ahora por cátodos NMC 622 y NMC 811, en este caso con tan solo un 10% de cobalto.

El equipo de la Universidad Dalhousie capitaneado por Jeff Dahn, continúa trabajando en el desarrollo de las baterías que Tesla incorpora en sus productos, tanto en los coches eléctricos como en las baterías estacionarias. El año pasado, el fabricante patentó una batería capaz de alimentar un vehículo eléctrico durante más de 1,6 millones de kilómetros (un millón de millas), demostrando ser capaz de soportar hasta 4.000 ciclos de carga y descarga. Estas propiedades suponen alcanzar al menos dos décadas de vida si se instalan en sistemas de almacenamiento de energía en la red.

La base de la tecnología empleaba celdas con química NMC, formadas por capas de níquel, manganeso y cobalto. El uso de un electrolito sólido añadía una alta capacidad energética y altos niveles de seguridad.  Ahora, el equipo ha logrado un nuevo avance reduciendo la cantidad de cobalto que se emplea en ellas.

En la patente del año pasado los cátodos NMC 532 (50% níquel, 30% manganeso y 20% cobalto) se acompañaban de un electrolito al que se le añadían únicamente dos aditivos, mostrando un aumento en su rendimiento. Hasta ese momento, otras investigaciones se habían centrado en una combinación de muchos más aditivos que hacía complicado entender cómo funcionan juntos químicamente. La nueva solución reducía el coste y la complejidad del conjunto y hacía posible predecir y controlar su impacto sobre las propiedades de la celda. Dahn y dos de sus estudiantes, Yulong Liu y Jessie Harlow, han continuado desarrollando esta investigación, mejorándola, y la han publicado en el Journal of The Electrochemical Society.

Pruebas de ciclado de las nuevas baterías e Tesla

Pruebas de ciclado de las nuevas baterías e Tesla.

En el nuevo estudio, los investigadores han sustituido la celda NCM 532 por celdas NMC 622 y NMC 811, cuya densidad energética es superior y además, en el caso de las segundas, han empleado un 10% menos de cobalto. El resultado de la prueba es que se mantiene la alta capacidad de carga y descarga de hasta 4.000 ciclos y el mismo rendimiento. Fuentes internas citadas por Electrek aseguran que esta nueva química se usaría en los productos de almacenamiento de energía estacionarios de Tesla (Powerwall, Powerpack y Megapack), y que incluso ya podría estar en producción.

Las celdas NMC 532 ya han sido probadas por Tesla en su proyecto 'Roadrunner', con el que pretende desarrollar sus propias baterías y fabricarlas internamente para usarlas, primero, en sus coches eléctricos y más tarde en sus baterías estacionarias. La inversión en I+D de Tesla responde a su intención, cada vez más palpable, de construir su propia línea de fabricación de celdas de baterías, prescindiendo de la intervención de Panasonic.

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