Investigadores de la Universidad de Münster han lanzado un nuevo proyecto de investigación denominado «CarbForBatt», con el objetivo de apoyar el desarrollo de carbones hechos a medida para ánodos de alta energía tanto en baterías de iones de litio como en sistemas de baterías de última generación.
Con el respaldo de una subvención de 1.48 millón de euros del gobierno alemán, los científicos se centrarán en explorar rutas de síntesis sostenibles para el grafito de residuos industriales.
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“El grafito natural y sintético debe importarse principalmente de países no pertenecientes a la UE. Esto va acompañado de contaminación ambiental durante la extracción de grafito natural y un altísimo consumo de energía durante la producción de grafito sintético”, dijo Tobias Placke, gerente de la iniciativa, en un comunicado de prensa. «Con el proyecto 'CarbForBatt', perseguimos el objetivo de desarrollar y establecer una cadena de suministro intraeuropea sostenible para el grafito sintético».
Placke explicó que el primer paso del equipo que lidera será identificar los materiales precursores del grafito sintético, que consisten principalmente en desechos y subproductos industriales. Estos precursores de carbono se grafitizarán luego en un horno calentado por inducción a temperaturas entre 2,700 y 3,000 grados.
Según el investigador, para garantizar que los materiales tengan exactamente la morfología de las partículas y las propiedades de la superficie requeridas para las baterías de alto rendimiento, se ajustarán mediante varios procesos, como el tamizado de partículas, procesos de redondeo y modificaciones de la superficie utilizando un reactor de flujo de Taylor.
Los procesos de mezcla optimizados de grafito con silicio, que aumentan la densidad de energía de las baterías de iones de litio, permiten la producción de compuestos de grafito y silicio como materiales de ánodo de alta energía además del grafito sintetizado.
En opinión de Martin Winter, director científico del Centro de Investigación de Baterías MEET de la universidad, estos enfoques constituyen la base para producir grafito a medida que se puede usar tanto en las baterías de iones de litio que actualmente dominan el mercado como en los sistemas de baterías de próxima generación.
“Comenzando con el material, estamos mejorando el rendimiento electroquímico de las baterías de iones de litio y, al mismo tiempo, nos centramos en materiales y procesos sostenibles”, dijo Winter.