La Universidad Católica del Norte (UCN) de Chile avanza en tecnologías de almacenamiento energético con su proyecto “Lithium I+D+i”, que iniciará la fabricación de baterías cilíndricas, sumando innovaciones en materiales y economía circular.
Desde este año, el Laboratorio de Electroquímica del Departamento de Química de la UCN comenzará a desarrollar baterías cilíndricas como parte del escalamiento hacia dispositivos de mayor capacidad. Este avance es parte del proyecto “Lithium I+D+i”, financiado por SQM, que busca fortalecer toda la cadena de valor de las baterías de litio.
“Actualmente estamos probando nuevos materiales en baterías pequeñas tipo botón y, a partir de este año, comenzaremos a trabajar con baterías cilíndricas para obtener los parámetros clave que nos permitirán escalar a baterías de mayor capacidad”, explicó Sergio Conejeros, líder del Área de Nuevos Materiales y Celdas de Batería.
Desarrollo local
Tras la fabricación de las primeras baterías tipo botón en julio de 2023, la UCN apuesta por la implementación de una línea de ensamblaje de baterías cilíndricas en Antofagasta. La meta a corto plazo es alcanzar el formato 18650, ampliamente utilizado en dispositivos como notebooks, scooters eléctricos y juguetes, y posteriormente fabricar módulos completos con materiales desarrollados 100 % en Chile.
“Los materiales obtenidos presentan capacidades elevadas y comparables a las de las baterías de venta comercial. Esto permitiría desarrollar baterías con nuevos materiales prometedores, utilizando cátodos y ánodos fabricados al 100 % en el laboratorio“, detalló Alifhers Mestra, investigador postdoctoral del proyecto.
El laboratorio también trabaja en el desarrollo de materiales catódicos basados en óxidos de metales de transición como hierro, níquel, manganeso y molibdeno, en configuraciones de óxidos ternarios y de alta entropía ricos en litio. “Actualmente, la industria china lidera la síntesis y aplicación de este tipo de materiales. El desarrollo nacional de estos compuestos representa una oportunidad estratégica, considerando que Chile también produce varios de los metales involucrados”, agregó Conejeros.
Oportunidad para la economía circular
Los prototipos ya alcanzan capacidades reversibles del orden de 160 mAh·g−1, comparables al LiFePO4, y se utilizan en formatos que van desde las CR2032 para aplicaciones de baja potencia hasta las 18650 para demandas energéticas mayores. Esto podría impulsar una industria local en línea con la Ley REP y la agenda de sustentabilidad nacional.
En materia de economía circular, el equipo también investiga el uso de carbonos derivados de biomasa proveniente de residuos orgánicos domiciliarios para su aplicación en ánodos de baterías recargables.
Además, se están desarrollando electrolitos sólidos híbridos orgánico-inorgánicos. “El laboratorio ha logrado combinar lo mejor de los sistemas inorgánicos y metal-orgánicos, diseñando electrolitos con alta conductividad iónica. Esta tecnología se proyecta como clave para las baterías de próxima generación, especialmente en electromovilidad”, explicó Jonathan Cisterna, investigador del proyecto y académico del Departamento de Química.
El equipo de investigación cuenta con seis estudiantes de maestría, siete académicos y un investigador postdoctoral, además de colaboraciones con instituciones como Fraunhofer y el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) de Valencia, lo que fortalece el posicionamiento de la UCN como referente regional en innovación en almacenamiento de energía.
