Baterías para la próxima generación de vehículos
Las baterías de litio-polímero son una familia de baterías recargables con alta densidad de energía y características de gran estabilidad y seguridad frente a las baterías convencionales de níquel-cadmio. A diferencia de las baterías clásicas de ion-Li que utilizan un electrolito líquido (medio de transporte de carga o conductor), la batería de Li-polímero utiliza un electrolito polimérico. Por lo general, se trata de un polímero sólido en forma de membrana muy fina que facilita el intercambio iónico. Las baterías de Li-polímero están cobrando popularidad como alternativa a las de ion-Li por ser más seguras, livianas, flexibles y muy delgadas. No obstante, hay que seguir mejorándolas para aumentar su penetración en el mercado. El proyecto SOMABAT se puso en marcha para desarrollar materiales y métodos de procesado que superen los retos que se plantean. Sus responsables se dedicaron a obtener la densidad de energía, la vida útil y la seguridad adecuadas y, a la vez, mantener los costes reducidos y lograr que se pudiera reciclar en hasta un 50 %. Se sintetizaron membranas electrolíticas de polímero sólido plastificado con estructuras porosas basadas en fluoruro de vinilideno y hexafluoropropileno. Se prestó especial atención a los materiales anódicos a base de carbono con aditivos de xerogel de carbono para aumentar la estabilidad en el ánodo. El consorcio logró abaratar el material de litio fosfato de hierro (LFP) a utilizar en el cátodo. También se sintetizó LFP-manganeso, que posee más densidad energética que el LFP. Se estudió la escalabilidad de estos materiales sintéticos y reciclables tan novedosos apilando celdas tipo bolsa (pouch) de electrodo/membrana, celdas de gran formato para automoción y celdas tipo bolsa más pequeñas. Se incluyó un sistema de gestión de los paquetes de las baterías de litio con el que controlar los parámetros de los mismos con precisión a nivel de celda individual. Con este sistema se pudo gestionar y controlar la carga y la descarga y también garantizar un uso seguro. Las celdas desarrolladas y el sistema de gestión de batería se ensamblaron para obtener el paquete de batería definitivo. Los socios del proyecto han probado la reciclabilidad de la bateria creada y realizado análisis del ciclo de vida. SOMABAT ha demostrado que es viable utilizar materiales sintéticos reciclables para obtener componentes para baterías de Li-polímero. Desde el proyecto se difundieron los resultados mediante presentaciones, pósteres, notas de prensa, conferencias y talleres.
Palabras clave
Litio-polímero, vehículos eléctricos, densidad de energía, electrolito polimérico, reciclable
