- Graphenano y el Instituto de Ciencia Molecular (ICMol) del Parc Científic de la Universitat de València han desarrollado la primera celda de baterías sin colectores de corriente ni terminales metálicos. El sistema, que usa en su lugar grafeno y nanomateriales de carbono, da paso a la fabricación de baterías más seguras, ligeras y eficientes
- Su aplicación en el sector del automóvil eléctrico, la aviación o el almacenamiento estacionario, entre otros, revoluciona el ámbito de la seguridad y la eficiencia de las baterías
El proyecto ha logrado retirar las láminas de cobre, aluminio o acero utilizadas en las baterías convencionales para evacuar la corriente eléctrica, y también los tabs (terminales de corriente) de níquel u otros metales, que se usan para trasladar la energía del interior al exterior de la batería.
La sustitución de estos metales por grafeno y otros nanomateriales de carbono –materiales con buena conductividad eléctrica– disminuye significativamente el peso y el volumen de los dispositivos, aumenta la densidad energética entre un 30% y un 60% y elimina el riesgo de accidente por explosión o incendio al contacto con el aire, tal y como se ha comprobado en los ensayos.
“Hemos patentado una tecnología que soluciona el problema de seguridad en baterías con una aproximación disruptiva”, señala Martín Martínez, presidente ejecutivo de la empresa murciana Graphenano. “Nuestro sistema proporciona tal estabilidad química que la batería no arde al contacto con el aire, ni siquiera en presencia de agua, y esto permite prescindir de los pesados blindajes de seguridad de las baterías actuales”, explica el empresario.
“Se trata de un sistema muy versátil que se puede emplear en diferentes químicas y abre un nuevo campo en baterías con silicio, supercondensadores, pilas de combustible y electrolizadores de hidrógeno”, Gonzalo Abellán, líder del grupo 2DChem (ICMol)
Esta técnica permite desarrollar baterías más seguras, ligeras, potentes, compactas y, en definitiva, más sostenibles. La disminución de peso y volumen permite aumentar tanto la densidad energética (en vatios hora por kilogramo) como la volumétrica (vatios hora por litro). Todo ello sin necesidad de substituir la maquinaria actual de ensamblado de celdas, algo que facilita su implantación sin excesivo coste industrial.
Foto:ICMol
Sostenible y reciclable
La nueva celda resulta más sostenible a nivel medioambiental al no contener los metales de los colectores. También reduce considerablemente su huella de carbono y favorece el reciclaje de materiales en línea con Battery Passport, la estrategia de la Comisión Europea para controlar el ciclo completo de vida de la batería. “Prescindir de estos metales escasos en la Tierra impacta sin duda en la economía y en la geoestrategia mundial”, asegura Gonzalo Abellán, líder del grupo 2DChem del Instituto de Ciencia Molecular (ICMol) implicado en el proyecto junto al equipo del catedrático Eugenio Coronado, por parte de la Universitat de València.
“La colaboración entre empresas innovadoras y centros de investigación de excelencia es fundamental para progresar económica y socialmente”
“Se trata de un sistema muy versátil que se puede emplear en diferentes químicas, como por ejemplo las que utilizan litio o sodio, y que abre un nuevo campo en baterías con silicio, supercondensadores, pilas de combustible y electrolizadores de hidrógeno”, explica Abellán. “La colaboración entre empresas innovadoras, como Graphenano, y centros de investigación de excelencia como el ICMol es fundamental para progresar económica y socialmente, y esto es un ejemplo de ello”, destaca el científico.
En su división de energía, Graphenano explota el negocio de las celdas de polímero de grafeno para su uso en diferentes aplicaciones. El ICMol centra su trabajo en los aspectos moleculares de la nanociencia y en el estudio de materiales que presentan propiedades magnéticas, eléctricas u ópticas. Desde 2015, es un centro reconocido ministerialmente como Unidad de Excelencia María de Maeztu.
Vídeo resumen de The Second Electrochemistry Day.