La Comunidad de Madrid financia MADBAT, un proyecto de investigación sobre una nueva generación de baterías de ion-litio que busca mejorar su eficiencia, seguridad y sostenibilidad. En el consorcio participan empresas, centros de investigación y universidades, entre ellos IMDEA Materiales, IMDEA Energía y la Universidad Rey Juan Carlos.
La iniciativa también pretende reforzar la cadena de valor regional de las tecnologías de almacenamiento electroquímico. IMDEA Materiales aporta su experiencia en simulación avanzada, modelado multifísico y desarrollo de componentes para estudiar los daños mecánicos asociados a los cambios de volumen de los materiales activos durante la carga y la descarga.
El reto del silicio
Esos daños pueden reducir el rendimiento y la vida útil de las baterías. El problema es especialmente relevante para el silicio, un material prometedor para los ánodos de próxima generación: su capacidad teórica de almacenamiento de energía puede ser hasta diez veces superior a la del grafito que se utiliza actualmente, lo que permitiría aumentar la autonomía de los vehículos eléctricos.
El silicio es abundante y su uso podría contribuir a reducir la dependencia europea de materias primas críticas. Floatech, primer spin-off de IMDEA Materiales y socio de MADBAT, desarrolla ánodos de silicio; estos pueden experimentar cambios de volumen de hasta un 300%, que favorecen daños mecánicos y limitan su utilización comercial.
Modelos y pruebas experimentales
Como parte del proyecto, se desarrollarán modelos computacionales para predecir el comportamiento de los materiales y las baterías a distintas escalas y establecer criterios de diseño destinados a minimizar la degradación mecánica. También se realizarán actividades experimentales para obtener parámetros y validar los modelos.
