LG y la Universidad de Seúl han resuelto el gran problema de las baterías eléctricas controlando la generación de gas, solución por la que los coches eléctricos serán más baratos
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Un estudio impulsado por ambas compañías podría revolucionar el mercado de los vehículos de batería, desde su precio hasta su funcionamiento.
LG Energy Solution y la Universidad Nacional de Seúl han anunciado un avance que podría marcar un antes y un después en la industria del coche eléctrico. Ambas entidades aseguran haber encontrado la forma de resolver uno de los mayores problemas de las baterías de litio ricas en manganeso (LMR), una tecnología llamada a reducir significativamente el coste de los vehículos eléctricos gracias al uso de materiales más abundantes y económicos. La investigación se centra en una cuestión que durante años ha limitado el desarrollo comercial de esta química. La generación de gas en el interior de las celdas durante los ciclos de carga y descarga.
Este fenómeno provocaba degradación prematura, pérdida de rendimiento y dificultades para fabricar baterías de gran tamaño destinadas al sector de la automoción. Reducir el precio de las baterías sin sacrificar autonomía sigue siendo uno de los principales objetivos de los fabricantes de vehículos eléctricos. Actualmente, la batería representa una parte muy importante del coste final de un automóvil, por lo que cualquier mejora capaz de abaratar su producción tiene un impacto directo sobre el precio de venta al público.
Menor precio y mejor rendimiento de las baterías, el objetivo del estudio
En ese contexto, las baterías LMR son consideradas una de las alternativas más prometedoras del mercado. Esta tecnología sustituye buena parte de los materiales más caros utilizados en las baterías convencionales, especialmente el cobalto y parte del níquel, por manganeso, un elemento mucho más abundante y económico. Gracias a ello, los fabricantes podrían producir acumuladores con una elevada densidad energética manteniendo unos costes considerablemente más bajos.
Sin embargo, la teoría no siempre se ha traducido en una aplicación práctica exitosa. Las baterías LMR utilizan un mecanismo de almacenamiento energético diferente al de otras químicas. Además de los metales presentes en el cátodo, también intervienen reacciones relacionadas con el oxígeno contenido en el propio material. Cuando todo funciona correctamente, este proceso permite alcanzar niveles de densidad energética especialmente elevados.
Tras analizar el comportamiento interno de estas baterías, el equipo dirigido por el profesor Jongwoo Lim identificó los factores responsables de la degradación y descubrió una solución que, sobre el papel, resulta mucho más sencilla de lo que cabría esperar. Los investigadores comprobaron que modificando determinados parámetros de funcionamiento era posible mejorar notablemente la recuperación del oxígeno y reducir drásticamente la generación de gas.
Uno de los hallazgos clave consistió en reducir el voltaje de corte de la descarga desde los 3,0 voltios habituales hasta los 2,0 voltios. Según los investigadores, este ajuste permite que el oxígeno recupere casi por completo su estado original, evitando gran parte de los efectos que provocaban el deterioro interno de la celda. La investigación también llevó a rediseñar la ventana de funcionamiento de las baterías y a introducir mejoras en el proceso de formación de las celdas durante su fabricación.
El objetivo era maximizar la estabilidad química sin necesidad de modificar radicalmente los materiales utilizados, una circunstancia especialmente importante de cara a una futura industrialización. Los resultados obtenidos son especialmente relevantes porque ya no se limitan a pequeñas muestras de laboratorio. LG y la Universidad Nacional de Seúl validaron el sistema en celdas de más de 40 Ah, dimensiones similares a las que utilizan numerosos vehículos eléctricos modernos. Durante las pruebas, estas baterías conservaron el 92,2% de su capacidad energética inicial después de completar 883 ciclos de carga y descarga.
Más allá de los números, lo importante es que este avance acerca las baterías LMR a una posible producción a gran escala. Diversos fabricantes llevan años observando con interés esta química debido a su potencial para combinar costes reducidos y elevadas prestaciones. En el caso de las celdas desarrolladas por LG y General Motors, su composición contiene aproximadamente un 65% de manganeso y un 35% de níquel, con una presencia mínima de cobalto.
De hecho, General Motors ha llegado a señalar que esta configuración podría ofrecer una densidad energética alrededor de un 33% superior a la de las mejores baterías LFP actuales manteniendo un coste comparable. Si estas previsiones se confirman en aplicaciones comerciales, los fabricantes podrían disponer de una tecnología capaz de ofrecer más autonomía sin incrementar el precio de los vehículos. Aunque todavía quedan pasos por dar antes de ver estas baterías en producción masiva, el avance anunciado por LG Energy Solution y la Universidad Nacional de Seúl supone una de las noticias más relevantes de los últimos años en el ámbito del almacenamiento energético.
