Tesla apuesta fuerte por las celdas LFP, pero con un toque diferente

Las baterías LFP (Litio-ferrofosfato) han ganado mucha popularidad en los últimos años gracias a factores como su bajo coste, elevada estabilidad térmica y una larga vida útil. Sin embargo, uno de sus puntos débiles sigue siendo la menor densidad energética. Ahora, un nuevo desarrollo patentado por Tesla promete corregir parte de esas limitaciones sin renunciar a las ventajas clave de esta tecnología.

LFP con un toque de níquel

La clave del avance se encuentra en una propuesta de cátodo híbrido, descrita en la patente WO2024/229047 A1. El enfoque consiste en utilizar un material de base LFP o incluso LMFP (Litio-Manganeso-Fosfato de Hierro) como componente principal del cátodo, y añadirle una pequeña cantidad, entre un 0,1 % y un 15 % en peso, de materiales activos basados en óxidos de níquel como NMC o NCA.

Esta combinación no se limita a una simple mezcla. El proceso requiere etapas previas específicas como el molido del material níquel para aumentar su área superficial y un tratamiento térmico entre 650 y 800 °C, con el objetivo de eliminar impurezas de litio como LiOH y Li₂CO₃, que afectan negativamente al rendimiento a largo plazo.

¿Qué mejora esta mezcla?

El objetivo de esta mezcla es claro: aumentar el rendimiento sin comprometer el coste ni la estabilidad de las LFP. Las pruebas detalladas en la patente reflejan múltiples beneficios en distintos aspectos:

• Retención de capacidad: Las celdas con cátodo híbrido retienen más del 90% de su capacidad tras 7.000 horas de ciclos continuos a 40 °C.
• Larga vida útil: Se observa una mayor resistencia a la degradación incluso tras múltiples ciclos de carga/descarga, lo que alarga la vida útil del sistema.
• Mejor comportamiento a altas temperaturas: Pruebas a 70 °C mostraron una estabilidad superior respecto a las LFP tradicionales.
• Menor disolución de hierro: Uno de los problemas conocidos del LFP es la migración del hierro al ánodo, que deteriora el rendimiento a largo plazo. La nueva mezcla reduce significativamente este fenómeno.
• Resistencia interna más estable: La evolución de la resistencia interna es mucho más controlada, especialmente bajo condiciones térmicas exigentes.

Una de las preguntas es como trabajan estas celdas con la carga rápida. Aunque el documento no se centra específicamente en mejorar los tiempos de carga, los datos sugieren que la mayor estabilidad térmica y la reducción de impurezas podrían facilitar tasas de carga más altas sin perjudicar la vida útil.

La mayoría de las pruebas se realizaron a 3C, lejos de los máximos que están logrado algunas marcas, 5 y 6C, se han podido ver buenos y prometedores resultados en el caso de las baterías de Tesla.

Una evolución lógica para las LFP

El uso de pequeñas proporciones de níquel en baterías LFP no es nuevo, pero Tesla parece haber dado con la tecla adecuada mediante una optimización precisa del pretratamiento y proporciones. Si el enfoque se valida a gran escala, podríamos ver celdas LFP con mayor densidad energética, menor degradación y mejor adaptabilidad a condiciones extremas, sin incurrir en el alto coste ni la inestabilidad térmica asociada a químicas ricas en cobalto o níquel.

Con este enfoque, Tesla podría estar dando forma a una nueva generación de baterías LFP robustas y más competitivas, que pueden ser la clave de los modelos de gama media y aplicaciones como las baterías estacionarias.