Baterías más seguras, económicas y de mayor densidad energética
El proyecto LISSEN (Lithium sulfur superbattery exploitating nanotechnology), financiado con fondos europeos, incluye la participación de catorce empresas, institutos de investigación y universidades. Con el objetivo de desarrollar celdas de batería avanzadas para los vehículos eléctricos, el consorcio utilizó modelos geométricos tridimensionales a fin de representar las propiedades materiales fundamentales, entre ellas la porosidad. El equipo investigador concluyó que la utilización de soluciones orgánicas modificadas y electrolitos líquidos iónicos estables podría disipar considerablemente las dudas medioambientales que despierta la disolución de cátodo-sulfuro. Concretamente, el electrolito líquido iónico mostró un comportamiento electroquímico estable, incluso tras la adición de polisulfidos de cadena larga para limitar la disolución del cátodo. Además, los investigadores concluyeron que la extracción del metal Li del ánodo podría mejorar la seguridad de las baterías. Sin embargo, los esfuerzos del equipo investigador del proyecto LISSEN se centraron en la sustitución de todos los componentes de las baterías por metales con un rendimiento mayor en términos de fiabilidad, seguridad y densidad. La configuración de la batería de reciente creación incluye un ánodo de compuesto de silicio-carbono y un cátodo de compuesto nanoestructurado a base de sulfuro-carbono de litio. Además de aumentar la densidad energética, estos materiales posibilitan un ciclo de vida comparativamente más extenso con un coste menor gracias a la sustitución del cobalto por azufre en el cátodo. A escala pequeña, se realizaron muchos avances en los tres años del proyecto, optimizando el electrolito de la batería y mejorando los materiales del ánodo y del cátodo. Sin embargo, a gran escala queda mucho por hacer antes de llevar a producción el prototipo desarrollado en laboratorio. La batería de Li-sulfuro desarrollada en el seno del proyecto LISSEN, además de posibilitar desplazamientos de largo recorrido con una única carga, lo que promete mejorar la practicidad y competitividad de los vehículos eléctricos, se espera que sea de utilidad tanto para estos como para los vehículos híbridos que se conectan a la red. Cuando la batería esté lista para su comercialización, su coste será inferior al de las baterías convencionales de Li-ion ya que el cátodo a base de cobalto, cuyo coste es elevado, será reemplazado por un material de bajo coste, el sulfuro.
Palabras clave
Baterías, silicio, LISSEN, litio-sulfuro, vehículos eléctricos
