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Manganeso, el material clave para la llegada de coches eléctricos más asequibles

El manganeso es uno de los elementos de la tabla periódica más fáciles de conseguir para la fabricación de baterías, con número 25, entre el cromo (Cr) y el hierro (Fe). Es uno de los tres elementos de la tríada NMC, es decir, níquel, manganeso y cobalto. Las baterías con esa química son buenas en densidad energética y potencia, aunque menos estables en algunos casos y con riesgo de incendio.

En el otro lado se están instaurando como estándar de menor precio las qúimicas LFP, es decir, litio-ferrofosfato. No dan tanta potencia ni densidad energética, pero son más estables y he aquí lo interesante, económicas. No obstante, de cara a que la producción de coches eléctricos sea realmente masiva, hay que diversificar las químicas.

Como término medio entre las químicas NMC y LFP tenemos un cambio en las proporciones de NMC. Suprimimos el cobalto, que es un material que principalmente viene de República del Congo y muy libre de derechos humanos y laborables (de ahí que se imponga el aprovisionamiento ético certificado para limpiar conciencias), y aumentamos la proporción de manganeso. El níquel tiene un papel menos protagonista.

No hay muchos antecedentes de químicas de este tipo, aunque hay uno bien conocido, el Nissan Leaf. En su primera generación este coche eléctrico salió al mercado con un paquete de baterías muy justo -ridículo para estándares actuales- de 24 kWh, reemplazado en 2015 por una evolución de 30 kWh. Cuestiones de diseño y la falta de una refrigeración activa -la tenía por aire- hizo que sus baterías acumulasen un envejecimiento prematuro.

Las baterías NM(sin C) pueden rellenar el hueco que hay entre NMC y LFP, pero queda por delante algo de i+D para que tengan una mayor viabilidad comercial. Por otro lado, hay que ir haciendo grandes pedidos de manganeso, porque una cosa es que esté muy disponible, y otra diferente que sea fácil conseguirlo en grandes cantidades de un proveedor. Además, la técnica ha avanzado bastante desde 2011, cuando se estrenó comercialmente el Leaf. Así, las baterías ricas en manganeso podrán tener una mayor vida útil.

Estas baterías podrían ubicarse en el corazón de mercado, dejando las químicas LFP para los modelos de corte económico, y dejar las NMC para los modelos de mayores pretensiones y precios

Elon Musk, CEO de Tesla, ya ha comentado el potencial de las baterías con alto contenido en manganeso, imprescindibles para aumentar la escala de fabricación de baterías y por lo tanto, de vehículos eléctricos. En cuanto a autonomía (densidad energética) podrían estar cerca de las químicas NMC, pero por un menor coste, hasta casi la mitad en lo referente al cátodo. No es lo mismo emplear el manganeso como elemento «tranquilizante» de la electroquímica que como el principal material del cátodo.

Vía | IEEE Spectrum

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