Equipo UCN logra construir baterías de litio

La Universidad Católica del Norte, en el marco de la iniciativa “Lithium I+D+i: Centro de Investigación, Desarrollo e innovación en Baterías de Litio”, desarrolló baterías de litio del tipo botón.

Una veintena de baterías de litio del tipo botón, diseñadas y construidas en la Universidad Católica del Norte (UCN), presentó esa casa de estudios en la región de Antofagasta. La elaboración de los dispositivos marca un hito a nivel nacional, al constituirse en un desarrollo pionero implementado en una zona caracterizada por poseer una de las mayores reservas de litio a nivel mundial.

Su elaboración tiene lugar en las instalaciones del Laboratorio de Electroquímica del Departamento de Química de la UCN, en el marco de la iniciativa “Lithium I+D+i: Centro de Investigación, Desarrollo e innovación en Baterías de Litio”, que impulsa la UCN con financiamiento de la empresa SQM, y cuyo propósito es realizar investigación científica sobre innovación tecnológica en toda la cadena de valor de las baterías de litio.

El académico de la UCN e investigador líder del proyecto en la línea Área de Nuevos Materiales y Celdas de Batería, Dr. Sergio Conejeros, destacó que el objetivo es construir prototipos que alcancen un nivel de madurez tecnológica. “Son baterías pequeñas del tipo botón que nos permiten obtener los parámetros claves para después construir baterías más grandes”, especificó.

“Estamos usando un carbón pirolítico proveniente de una planta que recicla neumáticos y residuos domiciliarios en San Pedro de Atacama. La idea es obtener un carbón grafitizado y usarlo como material anódico en la batería, y así hacer economía circular. En este proceso trabajamos en conjunto con la empresa SustrenLab”.

Añade que también se utilizará carbonato de litio grado batería proporcionado por SQM, para sintetizar materiales catódicos como el fosfato de hierro y litio (LFP) que es un material catódico que actualmente se emplea en las baterías.

Elaboración baterías de litio

Las baterías dadas a conocer son del tipo botón o coin cell (modelo CR-2032). Esto es, aquellas que normalmente se utilizan en aparatos electrónicos como relojes o calculadoras. El Dr. Alifhers Mestra, doctor en ciencias químicas e investigador postdoctoral en baterías de ion litio del proyecto UCN-SQM, explicó los pasos a seguir para construir una batería de tipo botón. En este sentido, señaló que lo primero es fabricar el electrodo negativo (ánodo) y el electrodo positivo (cátodo).

El proceso continúa con la unión de todas las piezas, tanto del electrodo negativo (ánodo), el electrodo positivo (cátodo), una sal disuelta (electrolito líquido) y un separador para evitar el corto circuito. Posteriormente, se construye y ensambla la batería, la que es sometida a estudios específicos para medir su eficiencia, tiempo de vida, duración de carga y cantidad de energía y potencia que puede aportar.

“Si hacemos una batería de celda completa, es decir como las de venta comercial de fosfato, hierro y litio como material catódico; y un material anódico de grafito, se puede obtener un voltaje de hasta 3 a 4 voltios con alto ciclo de carga y descarga”, especifica.

En la actualidad, con los equipos disponibles el Laboratorio de Electroquímica de la UCN puede construir hasta cien baterías por día. El recinto cuenta con instrumental recientemente adquirido con aportes de SQM para la elaboración de baterías. Entre estos, resaltan un molino de bolas planetario, mezclador al vacío, cámara seca, prensas para ensamblado de baterías, máquina de recubrimiento de material (doctor blade), bipotenciostato y ciclador de baterías, entre otros.

COMENTA AQUÍ