Los laboratorios del Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) están trabajando en el desarrollo de una espinela de alto voltaje para cátodos de última generación de las baterías de litio que incorporan un nuevo material activo más económico y libre de cobalto y permiten trabajar a las celdas de las baterías hasta 5V, aumentando así su capacidad. En este proyecto, bautizado con el nombre de Catoli, se investiga para implementar técnicas novedosas en la deposición de los electrodos, como es el caso de la impresión

En un entorno en el que cada vez se toma más distancia de los combustibles fósiles y se invierten importantes esfuerzos para migrar hacia la electrificación de la economía, el desarrollo de soluciones de acumulación energética que permitan almacenar electricidad con un coste cada vez más bajo y con gran capacidad de autonomía, como es el caso de las baterías de litio, es totalmente estratégico. Además, es importante tener en cuenta que el cobalto es un material que se caracteriza por la fluctuación constante de su precio, por lo que prescindir de él es una de las mejores estrategias para lograr reducir el precio de las baterías de litio.

La investigación en torno a las posibilidades de almacenamiento que ofrece el litio es una de las áreas de investigación del ITE, que cuenta con el apoyo de Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE), en el desarrollo de esta labor.

La principal novedad del proyecto Catoli radica en el diseño de una tinta para la aplicación de componentes catódicos de alto voltaje por impresión. Esta técnica de elevada precisión permite obtener los cátodos conforme a las necesidades de cada batería, pudiendo imprimir los electrodos directamente según el diseño deseado y la deposición de finas películas de material, lo que permite alcanzar mejoras para aplicaciones de celdas de elevada potencia.

Hasta el momento, el equipo investigador del instituto ha desarrollado una composición óptima de los cátodos de elevado voltaje, que se han obtenido mediante deposición por casting, y se ha verificado su correcto funcionamiento mediante caracterización electroquímica. Actualmente, trabaja en el desarrollo de las tintas que permitan implementar esta composición de los cátodos para la deposición por impresión.

El ITE aborda este proyecto en solitario, pero son varias las empresas que ya se han interesado en este producto y, fruto de ello, están colaborando con dos empresas de la Comunidad Valenciana. Una de ellas, especializada en materiales cerámicos, está centrada en desarrollar materiales activos de alto voltaje, la otra cubre el desarrollo de materiales poliméricos para usarlos en las celdas y poder mejorar así las prestaciones de las baterías.

Pero el desarrollo de estos nuevos procesos es muy amplio. Orientados al desarrollo de baterías de futura generación, como son la tecnología de alto voltaje e incluso las baterías en estado sólido, son aplicables a cualquier campo de la fabricación de celdas, especialmente las que requieran de una configuración especial, ya que la técnica permite la obtención de los electrodos de morfología ad hoc con elevada precisión.

Este proyecto está financiado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) con expediente IMDEEA/2020/101.