GDI presenta un ánodo 100% de silicio para carga rápida y mayor densidad energética

En los últimos años, la búsqueda de baterías de iones de litio de nueva generación y alta densidad energética ha conducido a ánodos con más silicio en lugar del grafito utilizado habitualmente. Esto se debe a la capacidad teórica del material, abundante y no tóxico, de 3.600 mAh/g, frente al máximo de 372 mAh/g del grafito.

La última empresa que ha anunciado avances significativos en el desarrollo de ánodos de silicio es la estadounidense GDI. La empresa ha lanzado un ánodo 100% de silicio procesado “rollo a rollo” y ha anunciado los resultados de las pruebas de seguridad realizadas por terceros.

Según GDI, su ánodo de silicio ha superado los 3.200 mAh/g en las pruebas realizadas por terceros, lo que permite una densidad de energía superior al 30% de la de los ánodos de grafito, posibilitando cargas rápidas repetidas de 15 minutos cientos de veces, una tras otra.

Mientras que las ventajas de la carga rápida, la seguridad y la alta energía son difíciles de conseguir simultáneamente en las baterías de iones de litio actuales, GDI afirma que su tecnología permite las tres cosas como resultado de su arquitectura de silicio, unida directamente a una lámina de aleación de cobre fabricada por Carl Schlenk AG, con sede en Alemania.

“El siguiente paso es demostrar que nuestro ánodo puede hacer posibles baterías para vehículos eléctricos con más de 800 km de autonomía, que permiten cargar 400 km en 15 minutos cientos de veces y que mejoran la seguridad”, afirma Rob Anstey, director ejecutivo de GDI. “Nuestra misión en GDI es ofrecer un ánodo completo 100% de silicio que pueda integrarse en la producción de baterías existente, reduzca en gran medida las emisiones de GEI de la producción del ánodo y se escale rápidamente en equipos industriales de vanguardia”.

GDI ha trabajado en colaboración con AGC, un especialista en tecnología de recubrimiento de vidrio y plasma con sede en Japón, para demostrar la escala en MWh de su producción rollo a rollo utilizando el equipo de recubrimiento de vidrio modificado de AGC. El especialista en ánodos ha demostrado que su producto acabado puede introducirse directamente en las líneas de producción de células existentes, evitando numerosos pasos y reduciendo costos.

“GDI y AGC han desarrollado una hoja de ruta clara hacia la producción a escala de gigavatios para 2028, de modo que esta tecnología pueda utilizarse en decenas de miles de vehículos de altas prestaciones para 2030”, declaró Anstey.

GDI calcula que su avanzado método de producción reduce las emisiones de gases de efecto invernadero en un 80% en comparación con los ánodos de grafito.

La empresa también ha anunciado los resultados de pruebas realizadas por terceros que demuestran que las celdas de batería que incorporan el ánodo de silicio de GDI son “mucho más resistentes al desbordamiento térmico que las actuales celdas de alta energía para vehículos eléctricos del mercado”.

Las pilas, de 3,5 Ah, fueron fabricadas por la empresa estadounidense Navitas con una densidad energética de más de 250 Wh/kg y un electrolito líquido estándar. Tras dejar un clavo atravesando la célula de Navita con un ánodo de GDI durante 10 horas, no se produjo ningún incendio, ni humo, y las temperaturas sólo aumentaron 10 ºC.

Además, la célula superó las pruebas de penetración de clavos, incluso con electrolitos líquidos comerciales y un cátodo de alto contenido en níquel, y sólo se calentó hasta 30 ºC, según la empresa.

GDI tiene su sede en Nueva York y cuenta con un centro europeo de I+D y una planta piloto de producción en Eindhoven (Países Bajos). Actualmente está construyendo su primera planta de producción de rollo a rollo a escala de MWh en Lauenförde (Alemania). La empresa cuenta con el respaldo de inversores de capital riesgo, expertos del sector, organismos gubernamentales, EIT InnoEnergy e inversores estratégicos.