Un equipo de investigadores de la Universidad Sungkyunkwan y la Universidad Nacional de Seúl ha desarrollado un polímero híbrido que podría transformar la fabricación de baterías de iones de litio para vehículos eléctricos. El avance permite fabricar electrodos de mayor espesor sin comprometer la durabilidad, utilizando las líneas de producción actuales, lo que abre la puerta a coches eléctricos con mayor autonomía y una vida útil que puede duplicar la de las baterías convencionales, según informa El Periódico de la Energía.
El problema de los electrodos gruesos y el aglutinante convencional
Aunque fabricar electrodos más gruesos incrementa la capacidad de almacenamiento energético y, por tanto, la autonomía de los vehículos eléctricos, este proceso provoca problemas estructurales durante la fabricación. El principal responsable es el aglutinante o binder, el material que mantiene unidos los componentes del electrodo.
En las baterías actuales se emplea habitualmente fluoruro de polivinilideno (PVDF), que durante el secado tiende a desplazarse hacia la superficie cuando el electrodo es muy grueso. Esta migración genera grietas y desprendimientos que debilitan la estructura, dificultan el movimiento de los iones de litio y aceleran la degradación de la batería.
La solución: un aglutinante híbrido de doble acción
Para superar este obstáculo, el equipo liderado por el profesor Ki-Jae Kim desarrolló un aglutinante híbrido de doble acción (DHP) que combina dos polímeros con propiedades complementarias: el elastano o spandex, conocido por su elevada elasticidad, y el ácido poliacrílico (PAA), que presenta gran capacidad de interacción con los materiales del electrodo.
La combinación mantiene la integridad estructural incluso en electrodos de gran espesor, evitando la aparición de grietas y mejorando tanto la resistencia mecánica como el transporte de los iones de litio. Las pruebas mostraron que el nuevo material prácticamente duplica la fuerza de adhesión respecto a los aglutinantes convencionales basados en PVDF.
Además, durante los primeros ciclos de carga y descarga se forma espontáneamente una interfaz entre el litio y el PAA que facilita el desplazamiento de los iones dentro del electrodo, favoreciendo un transporte más rápido y uniforme del litio.
Resultados: más del doble de ciclos de carga y descarga
El equipo validó la tecnología fabricando celdas comerciales de gran capacidad en formato tipo pouch, similares a las empleadas en aplicaciones industriales. Mientras que las baterías equipadas con aglutinantes tradicionales experimentaron una fuerte pérdida de capacidad y dejaron de funcionar tras aproximadamente 95 ciclos de carga y descarga, las que incorporaban el nuevo polímero conservaron el 86,8% de su capacidad inicial después de superar los 200 ciclos, lo que supone más del doble de vida útil.
En pruebas adicionales, incluso después de 1.300 ciclos, las baterías conservaron aproximadamente el 60% de su capacidad original, una cifra significativamente superior a las tecnologías actuales. Este desarrollo podría interesar especialmente a empresas que están invirtiendo en soluciones cleantech como las que han recibido 211 millones de inversión en España y Portugal durante el segundo trimestre de 2026.
Compatible con las líneas de producción actuales
Los investigadores destacan el potencial industrial de la innovación, ya que puede incorporarse a los procesos actuales de fabricación mediante tecnología húmeda, sin necesidad de modificar las líneas de producción ni realizar inversiones en nuevos equipos. Esto permitiría a los fabricantes producir baterías de mayor capacidad aprovechando las infraestructuras existentes, reduciendo los costes asociados a la implantación de nuevas tecnologías.
Según Ki-Jae Kim, hasta ahora el incremento del grosor y del tamaño de los electrodos estaba limitado por los problemas asociados a los aglutinantes convencionales y al propio proceso de fabricación. El investigador aseguró que la nueva tecnología es especialmente atractiva para la industria porque puede implantarse en las actuales líneas de producción sin recurrir a los procesos de fabricación en seco que están surgiendo como alternativa para las baterías de nueva generación.
Este desarrollo podría desempeñar un papel clave para aumentar la autonomía de los próximos vehículos eléctricos, en un contexto en que los fabricantes buscan alternativas ante la desaceleración de ventas.
Fuente: El Periódico de la Energía · Documento oficial: enlace · Esta información ha sido elaborada por la redacción de Crux Solar con apoyo de herramientas editoriales automatizadas.