El Instituto de Investigación en Energía de Cataluña (IREC), junto con CIDETEC Energy Storage y diecisiete socios europeos, han desarrollado el primer prototipo de batería de ion litio sin cobalto de gran formato para movilidad eléctrica del estado. Lo han conseguido a través del denominado a través del proyecto COBRA, que es el acrónimo de Baterías sin cobalto para futuras aplicaciones de automoción, y actualmente todavía no ha llegado al mercado, sino que se encuentra en fases previas a la comercialización.
Esta iniciativa, que ha sido cofinanciada unos doce millones de euros por el programa Horizonte 2020 de la Comisión Europea, está fabricando doscientas celdas para el ensamblaje de una batería completa, que tratará de ser escalable a medio plazo para los fabricantes y para la comercialización posterior. De hecho, el estado actual del prototipo, de acuerdo con la escala de TLR -que mesura el nivel de madurez de una tecnología-, se encuentra entre el nivel 5 y 6, es decir, en el momento de la demostración tecnológica. Ahora bien, desde la investigación aseguran que el principal éxito del prototipo «radica a haber eliminado el cobalto, un elemento contaminante, del proceso de fabricación».
Dar respuestas a las deficiencias de las baterías
El investigador sénior a IREC y coordinador del proyecto COBRA, Jordi Jacas, recuerda que «el cobalto hace funcionar las baterías con más durabilidad y ciclos de carga más rápidos», pero ha apuntado que la sustitución de este metal «caro, tóxico y dependiente de países africanos» supone un desafío “muy grande”, y al cual se quiere dar respuesta a las deficiencias que planteen las baterías de vehículos eléctricos. En este sentido, Jacas insiste que la innovación desarrollada se ha centrado en la composición del cátodo, que no contiene cobalto, que tiene como objetivo llegar “en un futuro” a unas baterías “totalmente competitivas a escala de mercado”.
A pesar de que la industria automovilística «es un poco lenta», la responsable de equipo a CIDETEC Energy Storage, Iratxe de Meatza, ha señalado que gracias al proyecto han llevado «desde el laboratorio este material del cátodo sin cobalto a unas celdas con una medida semiindustrial para analizar las prestaciones en condiciones más reales» para mejorar así la “potencia de recarga y la ciclabilidad” del prototipo.
Un gran desafío
Ante el desafío de optimizar cada componente que integra el “complejo sistema” de la batería, el trabajo desarrollado por CIDETEC ha permitido descubrir nuevas formulaciones de electrodos empleando “silicio reciclado de paneles fotovoltaicos”, cosa que ajusta esta tecnología a los niveles exigidos por Europa en materia de “reciclaje y sostenibilidad”.
En esta línea, Jacas ha precisado que ya están consiguiendo reciclajes “de entre el 90 y el 95% de los elementos que componen la celda”. Además, añade que se están incrementando los niveles de seguridad de toda la cadena de valor “desde los componentes, las celdas electroquímicas, el sistema de control con los sensores y el paquete de la batería final”.
Además, el diseño integrará un nuevo sistema de control que incluye comunicaciones inalámbricas, sensores y algoritmos para aumentar la seguridad de las baterías, capaces de detectar cambios de temperatura o fuga de gases, y mejorará la eficiencia de las baterías.
