Las baterías eléctricas -informa la UC3M- son "dispositivos electroquímicos que convierten energía química almacenada en electricidad". Constan de una o varias celdas electroquímicas y cada celda está formada de un electrodo positivo (cátodo) y otro negativo (ánodo), separados por un electrolito que permite que los iones se muevan entre los electrodos. Actualmente, las baterías de ión-litio son los sistemas de almacenamiento electroquímico en dispositivos electrónicos y en el ámbito del transporte más frecuentes. Pues bien, según el catedrático Alejandro Várez, del grupo de investigación de Síntesis y Procesado de Materiales de la UC3M, "lo que hemos patentado son unos nuevos electrodos cerámicos que se caracterizan por ser mucho más seguros y permitir trabajar en un intervalo de temperatura más amplio".
Según la UC3M, se trata de un método de fabricación de láminas cerámicas mediante moldeo por extrusión termoplástica. “Esta técnica -explica el catedrático- permite fabricar electrodos de morfología plana o tubular que se pueden aplicar en cualquier tipo de batería de ion-litio”. Además -apuntan los inventores-, el coste de fabricación "es relativamente bajo y es fácil de adaptar al proceso de fabricación actual, por lo que su paso a la industrialización sería inmediato".
Invulnerables al fuego
Estos electrodos cerámicos -explican desde la UC3M- están constituidos únicamente de material activo, por lo que se reduce el riesgo de degradación e inflamación a altas temperaturas (por encima de los cien grados centígrados, 100 ºC). “Esto resulta especialmente importante en el caso de los vehículos eléctricos, porque, si se produce un accidente y hay fuego, las baterías convencionales se pueden incendiar y resulta muy complicado apagarlas”, comenta otro de los inventores de la patente, Jean Yves Sánchez, investigador Conex de la UC3M procedente de la Universidad Grenoble Alpes (Francia). “Pues bien, estos nuevos electrodos sólidos -concluye Sánchez- no se pueden quemar, lo cual contribuye a mejorar la seguridad de las baterías”.
La UC3M explica
Ante picos de consumo eléctrico importante, las baterías de ión-litio comerciales tienden a sobrecalentarse y, en algunos casos -apuntan desde la Universidad-, han llegado a explosionar. La razón es que los electrolitos empleados habitualmente contienen disolventes orgánicos líquidos que pueden inflamarse, al igual que los aditivos empleados para la fabricación de los electrodos. Pues bien, según el catedrático Jean Yves Sánchez, “con nuestra tecnología, en cambio, no se emplean disolventes durante el proceso de fabricación; además, si los comparas con los electrodos convencionales, los que obtenemos con este proceso de fabricación son muy duros, no se pueden cortar, lo que contribuye a mejorar la solidez de la batería”.
Otra ventaja que presentan las baterías que integran estos nuevos electrodos -añaden desde la Universidad- es su eficiencia, según las pruebas efectuadas por los investigadores, que muestran un aumento de la capacidad específica cercana al triple respecto a los electrodos comerciales del mismo espesor. Y como esta técnica -señalan sus creadores- permite fabricar electrodos de un alto espesor (entre 450 y 1000 micras), se aumenta hasta diez veces la capacidad de almacenamiento por área respecto a la tecnología actual.
Nombres propios
Los inventores de la patente solicitada son Alejandro Várez, Belén Levenfield, Jean-Yves Sanchez, Mª Eugenia Sotomayor y Wilmer Bucheli, del grupo de investigación de Síntesis y Procesado de Materiales de la UC3M; y José Manuel Amarilla, investigador del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid del CSIC. “La participación del Parque Científico de la UC3M ha sido clave porque nos ha apoyado tanto en la tramitación como en la comercialización de la patente”, dice Alejandro Várez.
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