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Degradación de las baterías de iones de litio

Una batería de iones de litio pertenece a una familia de tipos de baterías recargables en las que los iones de litio se mueven del electrodo negativo al positivo durante la descarga y de vuelta al cargar. Las baterías de iones de litio utilizan un compuesto de litio intercalado como material de electrodo, en comparación con el litio metálico utilizado en una batería de litio no recargable. El electrolito, que permite el movimiento iónico, y los dos electrodos son los componentes de una célula de iones de litio.

Las baterías de iones de litio que se utilizan actualmente en todo el mundo en los teléfonos móviles y los ordenadores portátiles se convertirán, con toda seguridad, en la batería preferida para los futuros vehículos eléctricos y los vehículos eléctricos híbridos, así como para otras aplicaciones de baterías a mayor escala. Esto plantea una serie de nuevos retos en el campo de la investigación de las baterías de iones de litio.

Las actuales baterías de iones de litio suelen tener como material activo del cátodo el óxido de cobalto. Las baterías de iones de litio a gran escala deben utilizar un metal de transición mucho más barato que el cobalto (Co); idealmente, el más barato, el hierro (Fe), en combinación con un ánodo de grafito (C). Esta es la consecuencia de las cantidades enormemente mayores de material que se necesitan en las baterías más grandes. Mientras que una batería de teléfono móvil sólo consume unos pocos gramos del relativamente caro óxido de metal de transición activo, como el LiCoO2, una unidad de batería de vehículo eléctrico/vehículo eléctrico consumirá kilo-cantidades de material de cátodo activo por unidad.

Batería de iones de litio

El almacenamiento de energía es una tecnología que puede ahorrar dinero a los consumidores, integrar diferentes fuentes de generación de energía y ayudar a reducir el impacto medioambiental. Hay una gran demanda de medios de almacenamiento de energía mejorados relacionados con áreas como la industria del automóvil o el uso de fuentes de energía verdes. Las exigencias de la lucha contra el cambio climático y el calentamiento global han impulsado la investigación en este campo en los últimos años. Las baterías de iones de litio (LIB) desempeñan un papel fundamental en la tecnología de almacenamiento de energía renovable, ya que se utilizan ampliamente en la electrónica de consumo actual y su demanda para alimentar el internet de las cosas (IoT) y en los vehículos eléctricos e híbridos está creciendo rápidamente. Sin embargo, el desarrollo y la mejora de las LIBs requieren la formación de científicos especializados y la inversión de enormes esfuerzos de investigación.

Profundice en los aspectos clave de los fundamentos físico-químicos y las aplicaciones de las LIBs y participe en la formación avanzada de la próxima generación de científicos europeos, aportando el bagaje necesario para contribuir al desarrollo de sistemas socioeconómicos descarbonizados para estabilizar el clima.

Almacenar la batería de iones de litio

Las baterías recargables de iones de litio se utilizan en un número cada vez mayor de productos. Aunque las baterías de iones de litio ofrecen muchas ventajas de diseño y avances convincentes, los complejos requisitos de diseño y seguridad que rodean a las baterías de iones de litio pueden cobrar fácilmente vida propia y desviar su proyecto o presupuesto. Cuando se financia un nuevo producto que contiene una batería de iones de litio, la mejor opción puede ser aprovechar el poder de un fabricante de diseño original (ODM) que puede diseñar y personalizar una batería superior para las necesidades de su producto.

Las baterías de iones de litio, también abreviadas como Li-ion (que incluye el polímero de litio, LFP, NMC, NCA, etc.) se utilizan para aplicaciones que requieren la capacidad de recarga de la batería. Estas baterías no contienen metal de litio libre, pero sí iones de litio y electrolitos inflamables[1] Las baterías de iones de litio se están convirtiendo en algo omnipresente en los productos de consumo modernos desde su introducción en la década de 1970, y su posterior comercialización en la década de 1990 provocó una revolución en la tecnología de las baterías[2].

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El proyecto ReLiB pretende comprender las condiciones necesarias para garantizar la gestión sostenible de las baterías de iones de litio cuando lleguen al final de su vida útil en los vehículos eléctricos. De este modo se mejorará la eficiencia general de la cadena de suministro y se garantizará que el Reino Unido disponga de las instalaciones necesarias para una gestión segura, económica y ecológica de los materiales contenidos en las baterías de iones de litio.

Dado que muchos de los componentes de las baterías están hechos de elementos valiosos con propiedades especiales y que no deberían eliminarse como residuos, tiene sentido explorar cómo podrían recuperarse de las baterías al final de su vida útil para desarrollar un sistema de recirculación de este material para la producción de nuevas baterías. Esto reduciría la demanda de materiales primarios importados y también mejoraría la seguridad del suministro y la eficiencia de los materiales.

El equipo abordará los retos técnicos más exigentes en materia de detección, pruebas de entrada, clasificación robótica, reutilización, reciclaje y caracterización. Los procesos desarrollados serán evaluados cuantitativamente por especialistas en ciclo de vida, evaluación técnica y económica. Los nuevos modelos de negocio y los marcos normativos se examinarán en el contexto de la cadena de valor completa del ciclo de vida.