Los investigadores de Fraunhofer quieren aprovechar el potencial de las ánodos de litio metálico
Científicos de dos institutos Fraunhofer investigan nuevos enfoques para mejorar el rendimiento y la vida útil de los sistemas de baterías. Una idea es utilizar el litio en sí como material activo en las ánodos de litio-metal, con el fin de lograr una mayor capacidad específica en las celdas de batería.
La ubicación del Fraunhofer IST en Braunschweig.
Imagen: Fraunhofer IST
El Instituto Fraunhofer para Tecnología de Capas y Superficies IST colabora con el Fraunhofer USA Center Midwest en el proyecto LIMAC, cuyo nombre completo es “Amorphous Carbon Interlayers for Reliable Lithium-Metal Battery Cells”, que se puede traducir aproximadamente como “Capas intermedias de carbono amorfo para celdas de batería de litio-metal fiables”. El proyecto está en curso desde septiembre de 2026 y se prevé que dure hasta agosto de 2028.
Durante LIMAC, los científicos investigan nuevos enfoques para seguir mejorando las baterías. Prestan especial atención a las anodos de litio-metal, donde el equipo identifica aún posibilidades que podrían contribuir a celdas de batería más duraderas, especialmente en lo que respecta a la interfaz entre la anodo de litio-metal y el electrolito (sólido). Según los investigadores, la estabilidad de esta interfaz es fundamental para obtener celdas de batería más fiables y duraderas.
Como estabilizador de la superficie de contacto, los expertos de Fraunhofer utilizan ahora delgadas capas amorfas de carbono, que en una primera etapa se depositan sobre conductores de cobre mediante un innovador método PVD con arco láser. “Posteriormente, los materiales recubiertos se prueban en celdas de batería y se comparan con celdas de referencia”, explican los responsables del proyecto. De esta manera se pretende investigar qué propiedades de las capas intermedias son decisivas para lograr una superficie de contacto lo más estable posible en la celda de batería. Está claro que el estabilizador debe contribuir a que el litio contenido en la celda pueda servir también como material activo de ánodo.
Aparte del rendimiento técnico, el proyecto también tiene en cuenta la perspectiva ecológica y su posibilidad futura de aplicarse a formatos celulares más grandes. “Por un lado, mediante un balance ecológico, el llamado análisis del ciclo de vida (LCA), se pretende estudiar los flujos relevantes de materiales y energía, así como los efectos ambientales del enfoque; por otro lado, se desarrollará al mismo tiempo un concepto para transferir la tecnología a celdas de tipo pouch más grandes”, explica el equipo. De esta manera, el proyecto combina el desarrollo de materiales y la investigación celular con una evaluación ecológica y las primeras consideraciones para su posterior escalado.
El valor potencial para los fabricantes es evidente: las baterías de litio-metal más eficientes y duraderas podrían reducir el peso de los vehículos eléctricos al mismo tiempo que mantienen altas densidades energéticas. Sin embargo, por ahora la LIMAC sigue siendo investigación básica.