Baterías de ión-litio más potentes y baratas

Entre las muchas ventajas que aportan los vehículos híbridos y eléctricos, se incluyen una marcha silenciosa con una contaminación mínima y una independencia relativa del mercado de los combustibles fósiles. Sin embargo, sus baterías de Li-ion necesitan mejoras para satisfacer las demandas del cliente en cuanto a rentabilidad, autonomía y durabilidad. El proyecto AMELIE (Advanced fluorinated materials for high safety, energy and calendar life lithium ion batteries), financiado con fondos europeos, exploró el uso de nuevos materiales para conseguir mejoras significativas.

Con especial énfasis en la seguridad y la rentabilidad, el equipo del proyecto trabajó para aumentar la tensión de la célula de la batería y hacerla más potente. Las condiciones extremas de un entorno de alta tensión requieren componentes de batería más estables y un material específico para el cátodo, incluido el líquido electrolito (sales y disolvente), los separadores y los aglutinantes. Las actividades también se centraron en el proceso de reciclaje de la batería y sus componentes al finalizar su vida útil.

Basado en nuevos materiales que se consideran prometedores para funcionar con alta tensión, el equipo trabajó con disolventes fluorados inorgánicos y sales más eficientes. En este sentido, los polímeros fluorados mostraron una resistencia térmica y al fuego excelente, así como estabilidad electroquímica y compatibilidad electrolítica.

Los nuevos materiales fluorados pueden reducir la cantidad de los polímeros fluorados o compuestos fluorados utilizados, al tiempo que reducen la densidad de energía de la batería.

AMELIE construyó tres prototipos celulares con capacidades de aproximadamente diez amperios-hora para evaluar la síntesis a mayor escala de los materiales y procesos. La atención se centró en la vida útil, el ciclo de vida, la densidad de energía, la seguridad, la competitividad de los costes y el reciclaje de las baterías al final de su vida.

Por desgracia, el ciclo y la vida útil de las células prototipo no cumplió los objetivos de rendimiento de los VE. Además, la densidad de energía se aproximaba al objetivo de 200 kWh sólo al principio de la vida. Gracias a un proceso sin reciclaje, AMELIE logró cumplir los objetivos de la Directiva de la UE sobre las baterías, que marca una meta de eficiencia de reciclado del 50 %.