CATL diseña un prototipo de batería de litio-metal con una densidad energética superior a 500 Wh/kg

Según la compañía, su nuevo prototipo optimizado no solo supera los 500 Wh/kg de densidad energética, sino que también alcanza una vida útil de 483 ciclos, resolviendo así uno de los principales retos que hasta ahora limitaban su viabilidad comercial.

El hallazgo, publicado en la revista científica Nature Nanotechnology, se ha conseguido gracias a una estrategia de caracterización química y formulación de electrolito. Frente a investigaciones previas que se centraban en mejorar la eficiencia coulómbica o la interfaz sólido-electrolito, el equipo de I+D de CATL ha demostrado que el factor determinante en la degradación de estas baterías es la degradación progresiva de la sal electrolítica LiFSI, la cual se consume en un 71% al final de la vida útil del acumulador. Hasta ahora, este fenómeno no se había cuantificado con precisión, lo que impedía optimizar los sistemas a largo plazo.

De caja negra a caja blanca: así cambian las reglas del juego en la química de baterías

La clave del avance ha sido transformar el análisis de la celda en lo que los investigadores denominan pasar de una “caja negra” a una “caja blanca”. Esto ha sido posible gracias al desarrollo de nuevas técnicas analíticas que permiten rastrear con precisión la evolución de cada componente activo, incluyendo litio metálico y sal electrolítica, durante todo el ciclo de vida de la batería.

En base a estos datos, los ingenieros de CATL han reformulado el electrolito utilizando un diluyente de bajo peso molecular, que permite aumentar la fracción másica de la sal LiFSI, mejorar la conductividad iónica y reducir la viscosidad, sin incrementar el peso total del electrolito. El resultado es una batería con la misma eficiencia coulómbica que versiones anteriores, pero con el doble de vida útil y una densidad energética récord que supera los 500 Wh/kg, una cifra clave para sectores como la movilidad aérea urbana (UAM) y los vehículos eléctricos de nueva generación.

Este nuevo enfoque representa un cambio de paradigma en el diseño de celdas de litio-metal: no basta con optimizar la eficiencia o el ánodo, también es crítico mejorar la resistencia química del electrolito y controlar su tasa de consumo a lo largo del tiempo.

La investigación ha sido liderada por el laboratorio 21C de CATL, una división dedicada a tecnologías de próxima generación. En 2024, la empresa invirtió 2.590 millones de dólares en I+D, acumulando más de 43.000 patentes globales entre registradas y en trámite.

Según Ouyang Chuying, vicepresidente de I+D en CATL, “nuestros resultados demuestran que la longevidad de la batería depende tanto del tipo de sal utilizada como de su concentración. Esto redefine las prioridades de diseño en baterías avanzadas”.

Aunque aún se trata de un prototipo, este logro acerca notablemente las baterías de litio-metal a la producción comercial. Si las futuras pruebas de escalabilidad confirman estos resultados, podríamos ver esta tecnología en coches eléctricos y aviones antes de terminar esta década.

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