UA apunta al desarrollo de una "súper batería" de litio en 2026
Científicos buscan desarrollar una celda de hasta 10 amperios por hora.
Durante el año 2015 y a través de un proyecto FIC-R, el Centro de Investigación Avanzada del Litio y Minerales Industriales (Celimin) de la Universidad de Antofagasta logró crear la primera celda de ion-litio tipo "coin" (moneda) de la región y posteriormente, en 2019 fabricó la batería de un amperio por hora (Ah) y de cuatro voltios.
Sin embargo, ahora el desafío del equipo de científicos de la universidad es mayor y apuntan a elaborar una "súper" batería que sea capaz de alcanzar los 10 Ah por hora, para lo cual el trabajo se concentra en desarrollar y patentar los materiales catódicos de este prototipo
El director de Celimin, el doctor Mario Grageda, señaló que si bien en 2019 crearon el primer prototipo de batería de litio tipo "pouch" o también conocidas como celdas de litio prismáticas, las investigaciones sobre los materiales catódicos comenzaron en 2013, utilizando, la bischofita que es un material desechado durante el proceso de extracción del litio.
"En 2019, creamos la primera batería tipo "pouch" en la Región de Antofagasta de un amperio-hora y cuatro voltios. Fue un proceso complejo para lograr un buen desempeño y diseño. Además, esta batería tenía sello regional, pues, fue fabricada con material catódico que desarrollamos en el Celimin a partir de la materia prima local usando carbonato de litio del Salar de Atacama y la bischofita. Tanto el material catódico como el método para su obtención, lo presentamos a Inapi (Instituto Nacional de Propiedad Industrial) en 2017 para solicitar su patentamiento, proceso que fue culminado con éxito con la concesión de patente nacional en 2021, mientras que, en 2022 obtuvimos la patente en Corea del Sur", sostuvo el doctor Grageda.
La Universidad de Antofagasta y SQM trabajan desde este año en la "Plataforma para la producción de materiales avanzados sustentables y manufactura de baterías de litio". Este acuerdo, se extenderá por cuatro años y recibió un financiamiento de dos millones de dólares.
Actualmente, bajo esa la misma alianza se busca crear esta batería entre seis y 10 amperes/hora.
Este prototipo de batería -muy superior a las de tipo "coin"- serviría, por ejemplo, para cargar tres veces un celular. "Es un tremendo desafío para la Universidad de Antofagasta, Celimin y SQM, el cual debería ser una realidad en 2026", concluyó el doctor Mario Grageda.
"Para alcanzar ese hito, necesitamos capital humano de primer nivel mundial y equipamiento tecnológico de avanzada. En ese contexto, pronto contaremos con dos investigadores post doctorales en nuestra universidad, quienes, junto con aportar su conocimiento, potenciarán también la investigación en nuestros programas de postgrado", señaló el doctor Mario Grageda.
Respecto a la investigación de materiales catódicos, el investigador y académico de la UA señala que, sosteniendo una mirada social y ambientalmente responsable, descartan el uso de cobalto, centrándose en elementos presentes en Chile como boro, sodio, cobre, magnesio y hierro, teniendo al litio como eje principal.
Debido a los cambios en las salmueras en el Salar de Atacama éstas se concentran en sulfatos, por lo que Celimin desarrolla el uso del sulfato de litio como precursor, para obtener a través de un proceso directo y escalable un material catódico, "el cual está bajo testeo en nuestros laboratorios. Este compuesto tiene varias ventajas, por ejemplo, no es tóxico, ni cancerígeno, además, es más barato y abundante en Chile", señaló el investigador.
Todo este desarrollo es gracias al grupo humano con el que cuenta el Celemin, compuesto por la Prof. Svetlana Ushak, Dr. Alonso González, doctora Paula Marín, dr. Jorge Lovera y Mario Grageda.
Adicionalmente, existen otros Investigadores en calidad de asociados como doctor Marcelo González (Universidad Tomás Frías) y doctor Christian Velarde (Ubilogix- WinayTEC).
"Es un tremendo desafío para la universidad y SQM, el cual debería ser realidad en 2026"
Mario Grageda, director de Celemin