GDI producirá ánodos de silicio en Alemania
GDI va a recibir un préstamo participativo de 20 millones de euros del Banco Europeo de Inversiones (BEI) como financiación inicial para el desarrollo de sus ánodos fabricados al 100% con silicio para su producción industrial a escala de gigavatios, según informa el BEI. Sin embargo, ya se ha ultimado la hoja de ruta posterior al desarrollo hasta la madurez en serie.
Con el fin de aumentar rápidamente la producción tras la fase de desarrollo, GDI ha optado por un emplazamiento industrial con una instalación de revestimiento de vidrio propiedad de AGC Glass Europe. La planta de AGC en Lauenförde, cerca de Holzminden, en la Baja Sajonia, aporta su experiencia en revestimientos, sus instalaciones de producción y sus conocimientos técnicos. La lámina de cobre a escala industrial procede de Schlenk SE. GDI, que ya dispone de una planta piloto de producción en Eindhoven, está construyendo actualmente su primera planta de producción "rollo a rollo" a escala MWh en Lauenförde. Ni el BEI ni GDI hacen mención alguna a cuándo está previsto el escalado a la mencionada "escala de gigavatios". Sólo se indica: "Una vez finalizado el proyecto, GDI tiene la intención de demostrar la primera producción de ánodos fabricados al 100% con silicio a escala de gigavatios en Europa y potencialmente en todo el mundo".
AGC es socio de la empresa estadounidense desde hace tiempo: en el cuarto trimestre de 2023, GDI y AGC presentaron la primera producción piloto de ánodos de doble cara fabricados al 100% con silicio a escala de megavatios.
El silicio ofrece una mayor densidad energética pero una baja durabilidad
Si la producción de láminas de ánodo con un revestimiento de silicio puro tuviera éxito, la densidad energética de las células de iones de litio podría aumentar "en más de un 30% en comparación con los ánodos de grafito actuales", según el BEI. Además, debería aumentar la capacidad de carga, lo que a su vez acortaría la duración de los procesos de carga. Estas ventajas del silicio en el ánodo están ampliamente reconocidas.
El material se dilata y contrae considerablemente durante la carga y la descarga. Esta tensión mecánica afecta a la durabilidad y a la vida útil, ya que las partículas de silicio pueden desprenderse del ánodo, con lo que dejan de estar disponibles para la reacción electroquímica en la célula de la batería. En la batería del Porsche Taycan, por ejemplo, se añade silicio al material habitual del ánodo, el grafito, en porcentajes de un solo dígito para aprovechar algunos de los efectos positivos del silicio sin sus inconvenientes. Los expertos consideran factible (en la producción a gran escala) una adición de silicio de hasta el 20%. Un ánodo de silicio puro supondría un gran paso adelante, si empresas como GDI consiguen controlar su durabilidad.
Según Rob Anstey, fundador y director general de GDI, la seguridad de este tipo de pilas también debería ser superior a la de las pilas con ánodos de grafito. GDI ha demostrado en pruebas de seguridad independientes que "las pilas de iones de litio de alta energía con su ánodo de silicio 100% pueden superar las pruebas de penetración de clavos". El fundador de GDI no hizo comentarios sobre la durabilidad.
"Tras intensas conversaciones y la debida diligencia con el BEI, el resultado es una asociación que dará lugar a la primera Gigafábrica europea de ánodos de silicio 100%. Estos ánodos podrán integrarse directamente en las fábricas de células de iones de litio", afirma Anstey. "Seremos una de las pocas empresas que logren escalar con éxito una tecnología de iones de litio de nueva generación a la producción industrial en asociación con el BEI, Schlenk SE y AGC".
Ambroise Fayolle, Vicepresidente del BEI responsable de la concesión de préstamos en Alemania, añadió: "Para que la transición ecológica funcione en el sector del transporte, es crucial el desarrollo de una tecnología de baterías mejorada para todo tipo de vehículos. En el BEI nos complace apoyar la innovadora tecnología de GDI, que ayuda a la industria a sustituir el grafito, una materia prima crítica, por silicio disponible en todo el mundo."
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