La expansión del coche eléctrico está abriendo un frente industrial que hasta hace poco parecía totalmente secundario: el tratamiento de las baterías que comiencen a retirarse en grandes cantidades durante los próximos años. En el caso de las químicas LFP, cada vez más presentes por su coste y resistencia, el reto no será solo recuperar materiales, sino hacerlo sin perder buena parte de su valor.
Un estudio de la Universidad de California en San Diego plantea una vía distinta a la habitual. En vez de descomponer por completo una batería usada para extraer sus elementos por separado, el equipo ha conseguido reutilizar su cátodo y convertirlo en un material de mayor densidad energética que el original.
Las baterías LFP empiezan a obligar a replantear el reciclaje
Las baterías de litio-ferrofosfato se han consolidado en buena parte del mercado de vehículos eléctricos y también en instalaciones de almacenamiento energético. Su principal ventaja está en que no necesitan níquel ni cobalto, dos materias primas más costosas y expuestas a una mayor volatilidad, además de ofrecer una elevada durabilidad y buen comportamiento térmico.
Su punto débil está en la densidad energética. Frente a otras químicas, una batería LFP necesita más volumen o más masa para almacenar la misma cantidad de electricidad. Esa limitación ha hecho que su uso se concentre especialmente en modelos donde el precio, la fiabilidad y la vida útil tienen más peso que lograr la máxima autonomía posible.
El problema es que los métodos convencionales de reciclaje suelen recurrir a temperaturas elevadas o a tratamientos químicos intensivos para recuperar cada componente. Ese proceso permite obtener materiales reutilizables, pero también implica consumo energético, residuos y la pérdida de parte de la estructura ya formada dentro del cátodo.
El material de una batería usada pasa a convertirse en LMFP
La propuesta desarrollada en San Diego parte directamente de las baterías LFP retiradas. Tras desmontar el pack, los investigadores separan el recubrimiento activo del cátodo de la lámina de aluminio mediante agua y agitación mecánica. El aluminio puede reciclarse por separado, mientras que el resto se seca y se transforma en polvo para continuar con el proceso.
A ese material recuperado se le añaden compuestos de litio, manganeso y fosfato. La dificultad estaba en conseguir que todos los elementos quedasen integrados de forma uniforme, ya que las estructuras cristalinas iniciales no son compatibles entre sí. El equipo resolvió ese obstáculo mediante un compuesto intermedio que permite repartir el manganeso dentro del material antes del tratamiento térmico.
El resultado es un cátodo LMFP, una variante de fosfato de hierro y manganeso que conserva las cualidades de seguridad y durabilidad del LFP, pero puede almacenar más energía. Las pruebas realizadas por los investigadores se han validado tanto en celdas de laboratorio como en celdas pouch, un formato más próximo al utilizado en aplicaciones comerciales.
La tecnología todavía no está preparada para devolver baterías completas al mercado ni para aplicarse de forma masiva en fábricas. Sin embargo, el trabajo demuestra que las baterías LFP usadas pueden dejar de considerarse únicamente un residuo del que extraer materias primas: también pueden convertirse en la base de nuevos materiales con mejores prestaciones que los originales.