Un laboratorio de Estados Unidos imagina baterías de litio con cátodos libres de cobalto

El cobalto es un elemento químico que, además de caro, su extracción a través de la minería no está exento de controversia.


El laboratorio nacional de Argonne (Estados Unidos) está trabajando en una nueva composición química para que los cátodos libres de cobalto de las baterías de los vehículos eléctricos pueda llegar a ser una realidad. El avance en esta propuesta reduciría la dependencia de este material en la industria. El cobalto es un componente que, además de caro, su extracción a través de la minería no está exento de controversia. Se trata de una información que leemos en el portal especializado híbridosyeléctricos.com.

cátodos libres de cobalto en baterías de litio

El cobalto es un componente clave en las baterías para coches eléctricos. A pesar de ello, el precio del metal se ha disparado con el aumento del mercado de la movilidad eléctrica. La República Democrática del Congo es el principal proveedor de cobalto, con el 60% de los recursos mundiales. La industria de las baterías y los propios fabricantes de vehículos eléctricos están buscando eliminar el cátodo de las celdas, pero hasta la fecha solo ha logrado reducirlo mediante el incremento de otros materiales, como el níquel.

El Laboratorio Nacional de Argonne, una de las instituciones más importantes de Estados Unidos, está centrado en la investigación sobre sistemas de almacenamiento de energía, energías renovables y sostenibilidad ambiental. En un artículo publicado en el ‘Journal of Power Sources’ se describe su enfoque para eliminar el cobalto de la composición química del cátodo, solucionando algunos de los problemas que conllevan otros enfoques en los que el cátodo se reduce pero su eliminación no es total. Ejemplo de ello es la tecnología NCM 811, que permite un 80% de níquel y solo un 10% de cobalto.

La industria de las baterías de iones de litio se basa actualmente en cátodos NCM intercalados en capas. Cada uno de estos materiales tiene sus ventajas y sus inconvenientes. Así, mientras el cobalto es un material escaso y relativamente tóxico, se vuelve metálico al cargarse y eso lo hace medioambientalmente delicado. Por su parte, el manganeso es un material abundante, medioambientalmente benigno pero poco conductor. Finalmente, el níquel se encuentra a medio camino entre ambos.

Para aprovechar al máximo las cualidades de cada uno de ellos, la industria utiliza una combinación de los tres en la que la fracción de cobalto sea lo más reducida posible o eliminarla por completo, a cambio de aumentar la proporción del níquel. Sin embargo, los cátodos de litio ricos en níquel sufren algunos problemas que interfieren en las necesidades que demandan los vehículos eléctricos.

 

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