CIC energiGUNE avanza en el diseño de celdas gelificadas para la próxima generación de baterías de ion-litio de alto rendimiento
El trabajo del centro vasco se enmarca en el Proyecto Europeo NEXTCELL, en el que participa junto a 16 entidades y empresas del continente con el objetivo de obtener una celda completamente gelificada que ofrezca una elevada densidad energética y un funcionamiento excelente a voltajes de celda altos.
CIC energiGUNE liderará el trabajo de diseño y fabricación de celdas, y participará en la caracterización electroquímica de las mismas, con el objetivo de identificar y mitigar los principales mecanismos de envejecimiento de esta nueva tecnología de baterias de ion-litio.
CIC energiGUNE, centro de investigación vasco referente en almacenamiento de energía y especializado en baterías, soluciones de energía térmica y tecnologías del hidrógeno, y miembro de Basque Research & Technology Alliance-BRTA, trabaja en el diseño de una nueva celda de batería, basada en la aplicación de un innovador sistema de “gelificación” del electrolito, que permitirá la fabricación de baterías de ion-litio más económicas, seguras y sostenibles. Este desarrollo forma parte del proyecto europeo NEXTCELL, financiado por la UE a través del programa Horizonte Europa y en el que participa el centro vasco junto a otras 16 empresas y entidades del continente.
Según destacan los responsables del proyecto en CIC energiGUNE, esta investigación permitirá poner en práctica una tecnología altamente innovadora con un cátodo libre de cobalto y geles poliméricos como electrolito en baterías de iones de litio, que es la tecnología lider en el mercado para muchas aplicaciones. Su desarrollo supondrá una nueva generación de baterías de ion litio de alta capacidad que también puedan alcanzar voltajes más altos que las tecnologías actuales, garantizando un excelente desempeño gracias a su elevada densidad energética.
El innovador concepto de celdas gelificadas que propone NEXTCELL se basa en la superación del modelo de las celdas actuales, compuestas por electrodos porosos sólidos y rellenas de electrolito líquido. Para ello, se trabajará sobre la gelificación de los componentes principales de la celda a través del diseño e integración de varias innovaciones en sus materiales. Por un lado, se avanzará en la gelificación de los electrodos y, por otro, se trabajará sobre el separador, de manera que al combinarlo con un electrolito de gel estable a alto voltaje, se pueda obtener un concepto completo de celda gelificada.
Tal como contemplan los socios del proyecto, NEXTCELL no solo proporcionará al mercado europeo celdas de vanguardia, sino que también incidirá en tres aspectos clave que, hoy en día, dificultan una mayor penetración en el mercado de la tecnología de baterías de ion-litio: los costes, la seguridad y la sostenibilidad.
En concreto, la tecnología desarrollada por NEXTCELL optimizará los procesos de fabricación, reduciendo los gastos de capital y operativos de las futuras factorías, ya que evitará la evaporación de solventes contaminantes en la etapa de llenado de electrolitos. También garantizará una reducción de alrededor de un 50% en el consumo de energía. Además, dará lugar a la producción de celdas intrínsecamente seguras, ya que estas celdas no contienen componentes de bajo punto de ebullición en los electrodos y el separador.
Dentro de NEXTCELL, CIC energiGUNE liderará el paquete de trabajo sobre diseño de celdas y su fabricación, y participará en la caracterización electroquímica de celdas con el objetivo de identificar y mitigar los principales mecanismos de envejecimiento. En este sentido, el centro vasco continuará con el trabajo comenzado en esta dirección dentro del proyecto CoFBAT, enfocado a la generación de baterías libres de cobalto.
Liderado por FEV Europe, NEXTCELL está formado por CIC energiGUNE, ABEE, Solvay, Nanomakers, Universitat Politècnica de València, Politecnico di Torino, Sintef, Inegi,, el Comisariado para la energía atómica y las energías renovables francés (CEA), Varta Innovation, el centro de investigación FIAT (CRF), Nanocyl, Univerza v Ljublani, Sustainable Innovations y Technische Hochschule Ingolstadt.
