Energetica 223. Enero febrero 2023

La ‘gelificación’, solución innovadora para unas baterías más seguras a altos voltajes de celda La nueva generación de baterías de ion-litio tiene por delante un desafío fundamental, de cara a posicionarse como alternativa real, y a hacer frente a la pujanza de otras soluciones en desarrollo. Se trata, básicamente, en encontrar y desarrollar una vía que garantice que las celdas (cada una de las unidades en las que se subdivide una batería) posean una alta capacidad y un alto voltaje, y su proceso de fabricación sea más sostenible. Una de esas posibles vías se encuentra, precisamente, en un concepto novedoso y muy prometedor: la gelificación. MARIAN CABAÑERO INVESTIGADORA POSTDOCTORAL DE CIC ENERGIGUNE H ay que tener en cuenta que, actual- mente, las celdas comercializadas están compuestas por electrodos porosos sólidos y rellenas de electrolito lí- quido. La idea, que varias entidades euro- peas están desarrollando en el marco del proyecto europeo Nextcell, es que los princi- pales componentes de una celda puedan ser ‘gelificados’, lo cual se consigue a través de varias innovaciones en los materiales. En concreto, se pretende conseguir la ‘ge- lificación’ de los electrodos y, por otro, del separador. De esta manera, este elemento se combinará con un electrolito estable a alto voltaje, y se podrá obtener una celda com- pletamente gelificada. A través de Nextcell, el desarrollo de este innovador concepto per- mitirá validar a través de celdas prototipadas de 20Ah el rendimiento a alto voltaje de esta tecnología. Esto permitiría conseguir un au- mento considerable de la densidad energé- tica de la batería, lo que se traduce en una mayor autonomía de coches eléctricos. La solución gelificada de Nextcell tendrá un impacto directo sobre tres grandes as- pectos. En primer lugar, en la reducción de costes, ya que optimizará los procesos de fabricación al rebajar los gastos de capital y operativos de las futuras factorías. Con este proceso se elimina el proceso de llenado de electrolito líquido y se elimina la etapa de se- cado de los electrodos. En segundo lugar, en la seguridad, ya que se evita la presencia de componentes de bajo punto de ebullición en los electrodos y el separador, obteniendo de estamanera unas celdas intrínsecamente se- guras. Y, en tercer lugar, en la sostenibilidad, ya que permitirá una reducción de alrededor de un 50% del consumo de energía en la fa- bricación de la batería, además de poner en práctica una tecnología altamente innova- dora con un cátodo libre de cobalto. La combinación de todas estas innova- ciones, facilitará la aparición de una nueva generación de baterías de ion litio de alta capacidad, que también puedan alcanzar voltajes de celda más altos que las tecno- logías actuales, garantizando un excelente rendimiento gracias a su elevada densidad energética. Y más aún, el proyecto Nextcell va a contribuir a que Europa, de cara al futu- ro inmediato, se posicione como líder mun- dial estratégico en la cadena de valor de las baterías de ion-litio. De hecho, este último aspecto enlaza direc- tamente con el ambicioso objetivo industrial de la UE para convertir al viejo continente en un líder mundial estratégico en la cadena de valor de las baterías de ion-litio. Para ello, está financiando y apoyando el despliegue de una industria sostenible e innovadora que reduzca la dependencia de proveedo- res externos, además de impulsar proyectos viables que discurran por ese camino, como es el caso de la propuesta de ‘gelificación’ de celdas. En un contexto en el que los costes de producción siguen siendo determinantes para liderar el mercado, la clave de la estra- tegia europea tiene que dirigirse hacia el conocimiento y la innovación tecnológica, y lograr que la industria europea lidere el nue- vo escenario del sector gracias a la calidad de sus dispositivos. Así pues, iniciativas como Nextcell son ab- solutamente necesarias para hacer frente a las perspectivas de expansión del mercado. Si damos por buenos los datos que dicen que la demanda global actual de baterías de ion-litio es de 184 GWh, y que esta demanda se multiplicará muy por encima de diez ve- ces en 2030 —en el contexto de una rápida evolución de las tecnologías de celdas de Li-ion—, es crítico para Europa asegurar una producción industrial inherentemente sos- tenible, segura, flexible y rentable, basada en un producto —las celdas gelificadas— de vanguardia. Con ello se dará un gran paso para permitir que Europa obtenga en 2029 una cuota del 16% del mercado de baterías, frente al 6% actual ◉ Almacenamiento energético 90 ENERGÉTICA XXI · 223 · ENE/FEB 23