La mayoría de las investigaciones y desarrollos en el campo de las baterías para coches eléctricos se han centrado, a lo largo de los últimos años, en modificaciones aplicadas al cátodo de la batería. De hecho, la gran mayoría son alteraciones químicas sobre la base de la batería de iones de litio convencional, y específicamente sobre su cátodo. Pero en los últimos meses se han estado escuchando novedades en torno a la química del ánodo. Y el desarrollo que más fuerte está sonando es el ánodo de silicio.
Las ventajas del ánodo de silicio frente a las baterías actuales
Tanto Mercedes-Benz como Porsche han anunciado públicamente su participación en compañías involucradas en el desarrollo de baterías con ánodo de silicio. Las actuales se basan en grafito. La gran ventaja del ánodo de silicio es que permite la construcción de baterías con una capacidad específica entre 10 y 12 veces superior que la del grafito.
Precisamente por ese motivo, aunque como mucho hasta un 10%, el silicio se ha estado introduciendo en las celdas de batería tradicionales con ánodo de grafito. Es decir, que ya hay algunas baterías tradicionales que tienen una pequeña proporción de silicio, y se ha introducido para mejorar las especificaciones técnicas de estas baterías.
Los proyectos abiertos en torno a las baterías con ánodo de silicio prevén un importante aumento de la densidad energética sin comprometer ningún otro parámetro relativo al rendimiento, y manteniendo el mismo nivel de seguridad para este tipo de celdas. Se habla de un aumento de entre el 20 y el 40% de la densidad energética pudiendo llegar hasta más de 800 Wh/L. Es decir, que la densidad energética volumétrica que consiguen las células con esta química en su ánodo es notablemente superior, y por tanto se puede trabajar en coches eléctricos con más autonomía.
Reducir la dependencia mineral
Pero hay otro punto clave en todo esto, y es que en las celdas de las baterías de iones de litio hay diferencias importantes entre cátodos, pero no entre ánodos. La mayoría de las baterías de iones de litio actuales usan grafito como ánodo, mientras que para el cátodo se utilizan el níquel, cobalto, litio y manganeso en diversas mezclas. Introducir el silicio como mineral para el ánodo supondría reducir la dependencia del grafito y que, por lo tanto, este tipo de baterías sean menos susceptibles a las fuertes subidas de precio puntuales que se dan sobre los minerales por los picos de demanda.
Contar con diferentes químicas para la batería de los coches eléctricos será importante, en el futuro, para evitar cuellos de botella en la cadena de suministro, dependencias y problemas que afecten de forma directa a los precios de este tipo de vehículos. Así que introducir baterías con ánodo de silicio no implica únicamente mejoras de rendimiento, sino también mejoras a nivel logístico y estratégico.
