Mientras que los fabricantes de baterías trabajan en aumentar la densidad energética y reducir los tiempos de carga, una empresa de Silicon Valley, Sakuu, anuncia un innovación que redefine el concepto de durabilidad y sostenibilidad en la producción de celdas de litio.
La compañía ha validado que su tecnología de fabricación aditiva, conocida como la plataforma Kavian, es capaz de producir un electrodo de cátodo totalmente seco que conserva un 83 % de su capacidad de carga inicial tras 4.000 ciclos completos.
¿Qué supone esta validación?
Este hito no es meramente una mejora incremental; representa un salto cualitativo. En la actualidad, para que una batería de níquel-cobalto-manganeso (NCM) sea considerada viable en un vehículo eléctrico debe superar los 2.000 ciclos manteniendo, al menos, un 80 % de su estado de salud.
El resultado de Sakuu duplica la vida útil mínima de la celda de litio más avanzada del mercado, lo que se traduce en una longevidad que podría extenderse hasta el millón y medio de kilómetros, eliminando de golpe y de manera práctica el problema de la degradación.
La prueba de validación se llevó a cabo con una celda de 1 Ah que utiliza la química NCM811 (80 % de níquel, 10% de cobalto y 10% de manganeso), una de las más comunes y eficientes, pero fabricada con la innovación clave de Sakuu: el proceso seco para el cátodo, sin recurrir a materiales exóticos o a una optimización química específica.
El verdadero potencial de la plataforma Kavian reside en su método de fabricación, que ataca la raíz de los problemas de coste, sostenibilidad y complejidad en la producción de baterías: el proceso húmedo tradicional.
Actualmente, la creación de electrodos de litio implica el uso de grandes cantidades de disolventes tóxicos, como el N-Metilpirrolidona (NMP), y agua. Este método exige complejas y costosas etapas de secado que demandan cerca del 50 % del gasto energético total de la producción para evaporar los químicos, lo que genera residuos y una alta huella de carbono.
La tecnología de Sakuu, basada en un concepto de impresión 3D de múltiples materiales, elimina este cuello de botella industrial. Según Robert Bagheri, fundador y CEO de Sakuu, esta aproximación:
- Elimina por completo (100%) el uso de agua y disolventes tóxicos.
- Reduce un 55% las emisiones de CO₂ asociadas a la producción.
- Ahorra un 30% en costes operativos energéticos.
- Reduce en un 60% el espacio físico de la factoría (huella de fabricación).
- Disminuye un 20% los costes de capital del equipo.
En esencia, Kavian no solo produce una celda más longeva y eficiente, sino que también establece un estándar de fabricación radicalmente más limpio y hasta un 20 % más económico. Esto la sitúa en una posición clave en la carrera por democratizar el coste de los vehículos eléctricos, una estrategia que otros gigantes, como Tesla, también están persiguiendo con su tecnología de electrodo seco para las celdas 4680.
La plataforma Kavian ha demostrado una flexibilidad asombrosa, un factor crucial para los fabricantes de baterías que buscan diversificar su oferta. El sistema de fabricación aditiva de Sakuu puede imprimir en seco tanto cátodos como ánodos utilizando químicas ya probadas: además de NCM, también se incluyen NCA (níquel, cobalto, aluminio), LFP (fosfato de hierro y litio), LTO, (grafito y silicio-grafito).
Además, su diseño es compatible con el desarrollo de nuevas químicas en auge, como las baterías de iones de sodio (Sodio-ion) o las de iones de aluminio (Aluminio-ion), e incluso las prometedoras celdas de estado sólido. Esta última aplicación es particularmente disruptiva, ya que la impresión 3D permite personalizar formas y tamaños de las celdas, optimizando el espacio y la gestión térmica dentro de los paquetes de batería de los vehículos.
El fabricante surcoreano SK On, el quinto mayor productor de baterías del mundo, anunció recientemente una alianza estratégica con Sakuu para industrializar la plataforma Kavian y acelerar la innovación en sus propios procesos de fabricación de electrodos. Esta colaboración, junto con los primeros pedidos comerciales y la entrega de cientos de metros de electrodo seco a clientes, confirma que la tecnología ya ha superado la fase de laboratorio.