La próxima generación de baterías de ion-litio podría almacenar hasta diez veces más energía que las actuales gracias al uso de silicio en sus ánodos. Este material es una de las grandes apuestas para aumentar la autonomía de los vehículos eléctricos, aunque todavía presenta un problema: los cambios de volumen que experimenta durante la carga y descarga pueden provocar daños y reducir la vida útil de las baterías.

Para abordar este reto se ha puesto en marcha MADBAT, un proyecto financiado por la Comunidad de Madrid en el que participan empresas, centros de investigación y la Universidad Rey Juan Carlos, junto con los institutos IMDEA Materiales e IMDEA Energía.

El reto del silicio

El silicio es un material abundante y su uso podría ayudar a reducir la dependencia europea de materias primas críticas. Sin embargo, durante el funcionamiento de la batería puede aumentar su volumen hasta un 300%, lo que favorece la aparición de daños mecánicos y dificulta su comercialización.

En MADBAT, IMDEA Materiales aporta su experiencia en simulación avanzada y modelado para estudiar cómo se comportan estos materiales y cómo evitar su deterioro. El proyecto desarrollará modelos computacionales capaces de predecir qué ocurre dentro de las baterías a diferentes escalas y establecer criterios para reducir su degradación.

Además, se realizarán ensayos experimentales para obtener los parámetros necesarios y comprobar que los modelos funcionan.

Entre los participantes también está Floatech, el primer spin-off de IMDEA Materiales y uno de los referentes mundiales en el desarrollo de ánodos de silicio.