La empresa japonesa Asahi Kasei anunció el desarrollo de una nueva tecnología para añadir litio previamente a baterías de iones de litio de alto voltaje equipadas con electrodos negativos basados en silicio. La tecnología busca reducir la pérdida permanente de capacidad que suele producirse durante el primer ciclo de carga y descarga, al tiempo que aumenta la densidad energética y reduce el costo de las baterías ricas en silicio.
El método utiliza carbonato de litio como fuente adicional de litio. Este material es relativamente económico y cuenta con un historial de uso consolidado en la industria de las baterías de iones de litio, pero su uso para la adición previa de litio resultaba difícil porque su voltaje de descomposición es muy superior al rango de funcionamiento nominal habitual de las celdas de batería.
¿Cómo funciona la tecnología?
Asahi Kasei utiliza aditivos especiales en el electrolito para ayudar a descomponer el carbonato de litio con los voltajes de celda habituales en las baterías de iones de litio estándar. El carbonato de litio se añade previamente al electrodo positivo como fuente sacrificable de litio y luego se descompone durante la carga inicial para suministrar litio a la celda.
La importancia de este paso radica en que aborda un problema conocido de los electrodos negativos fabricados con silicio: estos electrodos pierden una parte considerable de su capacidad de forma irreversible durante la primera carga. Por lo general, compensar esta pérdida requiere utilizar mayores cantidades de material activo en el electrodo positivo, lo que aumenta el consumo de materiales y el costo.
Resultados de las pruebas y potencial de fabricación
En pruebas internas realizadas con una celda de tipo NMC, es decir, de níquel, manganeso y cobalto, que contenía un electrodo negativo compuesto por un 90 % de grafito y un 10 % de óxido de silicio, la tecnología registró un aumento del 10 % en la densidad energética. La empresa también afirmó que mejoró la vida útil de los ciclos de carga y descarga y redujo el costo por vatio-hora.
Según el material, la tecnología no requiere modificaciones importantes en las líneas actuales de fabricación de baterías y se espera que pueda aplicarse a una amplia variedad de sistemas de materiales para electrodos positivos y negativos. Esto hace que el desarrollo sea relevante para los fabricantes de baterías que buscan introducir gradualmente silicio en los electrodos negativos sin reconstruir por completo las líneas de producción.
¿Qué cambia en la práctica?
Si los resultados se confirman en evaluaciones independientes y a escala de producción, la tecnología podría ayudar a aumentar la energía almacenada en la celda y reducir la cantidad de materiales positivos necesarios para compensar la pérdida inicial. Sin embargo, Asahi Kasei no ha anunciado el lanzamiento de un producto comercial final; en su lugar, afirmó que trabajará con clientes de todo el mundo para realizar evaluaciones de prueba de concepto (PoC) y estudiar aplicaciones prácticas.
La empresa planea conceder licencias de la tecnología y ofrecer marcos de colaboración flexibles que se adapten a la etapa de desarrollo de cada cliente. Esta iniciativa forma parte de Technology-value Business Creation (TBC), incluida en su plan de gestión a medio plazo, cuyo objetivo es convertir activos intangibles, como patentes, conocimientos especializados, datos y algoritmos, en valor mediante fórmulas que incluyen la concesión de licencias.
Asahi Kasei aspira a cerrar al menos 10 nuevos acuerdos de licencia durante el ejercicio fiscal 2025–2027, con una contribución acumulada a los beneficios de 10.000 millones de yenes o más para aproximadamente 2030.