Las baterías de litio metálico se consideran una tecnología clave para la próxima generación de dispositivos de almacenamiento de energía. En comparación con las baterías de iones de litio convencionales, ofrecen una densidad energética significativamente mayor, por lo que pueden almacenar más energía con el mismo peso. En este contexto, recientemente se ha puesto en marcha el proyecto europeo Stellar para, en los próximos cuatro años, desarrollar una planta de ensayo de bobinado continuo para la producción de láminas de ánodo de litio metálico. Esta planta desenrolla continuamente las láminas de un rollo, las procesa y las vuelve a enrollar en otro. Esta tecnología resulta especialmente eficiente para la fabricación de productos flexibles de gran superficie, como las baterías.
Junto a 16 socios europeos, el Instituto Fraunhofer de Matemáticas Industriales ITWM (Alemania) colabora en el proyecto Stellar para desarrollar una instalación de pruebas rentable para la producción segura y sostenible de láminas de ánodo de litio metálico. Se espera que la nueva planta alcance una capacidad de producción industrial de unos 60 kilómetros de lámina de ánodo al año, garantizando un espesor preciso de la capa de litio de entre 5 y 15 micrómetros.
El reto reside en la fabricación segura y reproducible de los sensibles ánodos de litio metálico, que son altamente reactivos. Por este motivo, la finísima capa de litio se aplica sobre láminas de cobre ultrafinas en una cámara de vacío.
Monitorización de parámetros clave
La investigación se centra especialmente en la monitorización continua de las propiedades de las películas durante el proceso de producción en estas complejas condiciones de vacío. Según los investigadores, solo mediante un control de calidad constante se podrán producir baterías duraderas y eficientes en el uso de recursos que cumplan con los requisitos de las aplicaciones futuras.
El proyecto investiga la viabilidad y el rendimiento de una amplia variedad de métodos para la monitorización en línea de parámetros clave como el espesor de la capa, la rugosidad superficial, la conductividad eléctrica y la calidad del borde de corte.
Financiación europea del proyecto Stellar
El proyecto de investigación Stellar (acrónimo de ‘Producción segura, sostenible y de alto rendimiento de ánodos de litio metálico fiables para baterías de generación 4b/4c/5’) cuenta con financiación de la Unión Europea y está coordinado por la empresa belga Avesta Holding, desarrolladora y fabricante de baterías de litio, donde se realizará la demostración de la planta piloto.
La Comisión Europea aporta un total de 7,9 millones de euros para la financiación del proyecto, que tendrá una duración de cuatro años, desde junio de 2025 hasta mayo de 2029.