Recientemente supimos que estamos más lejos de lo que creíamos de que las baterías de electrolito sólido se hagan realidad a nivel masivo, así que hay otras tecnologías de batería que están más próximas a ser reales y que sí cambiarán al coche eléctrico pronto. Entre ellas, la ‘batería española’ que se basa en sales de litio para conseguir un sistema de almacenamiento energético más eficiente, con un nivel de seguridad notablemente superior al de una batería NCA o NCM, y además con una alta densidad energética. Algo en lo que están trabajando en el CIC energyGUNE, desde donde anuncian que han hecho importantes avances.
El punto clave en este desarrollo está en las sales de litio, uno de los componentes principales para electrolitos, que se basa en un anión inorgánico y un catión de litio. Estas sales son las que permiten que la batería tenga estabilidad electroquímica y térmica, además de afectar a la vida útil de la batería en cuanto a ciclos de carga y descarga que puede soportar la misma. Estas sales tienen influencia directa en la corrosión del sistema de almacenamiento y la estabilidad de la capa protectora creada en el ánodo. El equipo del CIC energyGUNE ha estado trabajando en unas nuevas sales de litio integradas directamente en el electrolito de la batería para lograr un ciclado sin formación de dendritas, gracias a que estas sales crean una capa de protección en el ánodo de litio a lo largo de su descomposición. Pero además también favorecen la protección del resto de componentes de la batería ante la corrosión por altos niveles de voltaje.
Una mejor batería para coches eléctricos gracias a científicos españoles y el uso de nuevas sales de litio
En su estudio explican que la sal LiDFTFSI, que es una sulfonamida a partir de LiTFSI con un átomo de flúor sustituido por uno de hidrógeno, logra generar una capa de protección para el litio. El resultado es nada menos que una vida útil un 600% superior en una batería de bajo voltaje. Anteriormente se había trabajado en otro tipo de sales de litio basadas en sulfonamidas, y algunas de ellas mejoraban la plastificación de electrolitos sólidos mejorando la estabilidad de la batería. Sin embargo, no se lograba generar esa capa de protección para el ánodo de litio y, en definitiva, la degradación por la formación de dendritas les seguía afectando de manera casi idéntica.
El trabajo de este equipo de investigadores había hecho grandes avances en la mejora de la ciclabilidad de las baterías y habían logrado una gran reducción de la formación de dendritas, que son las responsables de la degradación progresiva de la batería. Pero ha sido ahora, cuando han trabajado en una modificación sobre la sal LiTFSI, cuando han logrado una sustancial mejora en las propiedades de las baterías. Ahora sí que sus estudios han llegado a un punto en el que la vida útil de la batería se aumenta de una manera destacable.
Y lo más relevante de todo es que este avance científico está mucho más cerca de aplicarse en baterías para coches eléctricos de producción masiva que el gran cambio que implica el paso hacia un electrolito sólido. Esta mejora es, en realidad, una optimización de la química básica de las baterías que se están utilizando a día de hoy. Y aunque no supone una mejora sustancial en los tiempos de carga o en la densidad energética, sí que nos hace vislumbrar unas próximas baterías que tendrán una vida útil muy superior.
En la industria del automóvil ya hemos visto que si queremos baterías baratas y seguras hay que decantarse por las celdas de química LFP, y si buscamos mayor rendimiento y densidad energética, a costa de la seguridad y estabilidad, son mejores las celdas NCM y celdas NCA. Sin embargo, gracias a este avance será posible en los próximos años disponer, por ejemplo, de baterías con celdas NCA o NCM de alta densidad energética con una vida útil igual, o incluso superior, a la que ofrecen a día de hoy las baterías LFP.