L’Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC), juntament amb CIDETEC Energy Storage i disset socis europeus, han desenvolupat el primer prototip de bateria d’ió liti sense cobalt de gran format per a mobilitat elèctrica de l’estat. Ho han aconseguit a través de l’anomenat a través del projecte COBRA, que és l’acrònim de Bateries sense cobalt per a futures aplicacions d’automoció, i actualment encara no ha arribat al mercat, sinó que es troba en fases prèvies a la comercialització.
Aquesta iniciativa, que ha estat cofinançada uns dotze milions d’euros pel programa Horitzó 2020 de la Comissió Europea, està fabricant dues-centes cel·les per a l’assemblatge d’una bateria completa, que tractarà de ser escalable a mitjà termini per als fabricants i per a la comercialització posterior. De fet, l’estat actual del prototip d’acord amb l’escala de TLR -que mesura el nivell de maduresa d’una tecnologia-, es troba entre el nivell 5 i 6, és a dir en el moment de la demostració tecnològica. Ara bé, des de la investigació asseguren que el principal èxit del prototip “radica a haver eliminat el cobalt, un element contaminant, del procés de fabricació”.
Donar respostes a les deficiències de les bateries
L’investigador sènior a IREC i coordinador del projecte COBRA, Jordi Jacas, recorda que “el cobalt fa funcionar les bateries amb més durabilitat i cicles de càrrega més ràpids”, però ha apuntat que la substitució d’aquest metall “car, tòxic i dependent de països africans” suposa un desafiament “molt gran”, i al qual es vol donar resposta a les deficiències que plantegen les bateries de vehicles elèctrics. En aquest sentit, Jacas insisteix que la innovació desenvolupada s’ha centrat en la composició del càtode, que no conté cobalt, que té com a objectiu arribar “en un futur” a unes bateries “totalment competitives a escala de mercat”.
Tot i que la indústria automobilística “és una mica lenta”, la responsable d’equip a CIDETEC Energy Storage, Iratxe de Meatza, ha assenyalat que gràcies al projecte han portat “des del laboratori aquest material del càtode sense cobalt a unes cel·les amb una mida semiindustrial per analitzar les prestacions en condicions més reals” per tal de millorar així la “potència de recàrrega i la ciclabilitat” del prototip.
Un gran desafiament
Davant el desafiament d’optimitzar cada component que integra el “complex sistema” de la bateria, el treball desenvolupat per CIDETEC ha permès descobrir noves formulacions d’elèctrodes emprant “silici reciclat de panells fotovoltaics”, cosa que ajusta aquesta tecnologia als nivells exigits per Europa en matèria de “reciclatge i sostenibilitat”.
En aquesta línia, Jacas ha precisat que ja estan aconseguint reciclatges “d’entre el 90 i el 95 % dels elements que componen la cel·la”. A més, afegeix que s’estan incrementant els nivells de seguretat de tota la cadena de valor “des dels components, les cel·les electroquímiques, el sistema de control amb els sensors i el paquet de la bateria final”.
A més, el disseny integrarà un nou sistema de control que inclou comunicacions sense fils, sensors i algorismes per augmentar la seguretat de les bateries, capaces de detectar canvis de temperatura o fuga de gasos, i millorarà l’eficiència de les bateries.
