Tesla ha presentado una solicitud de patente para una nueva celda de batería que aumenta la velocidad de carga, alcanza una mayor vida útil y es más barata de fabricar que las actuales. La nueva celda es fruto de la investigación del grupo de trabajo encabezado por Jeff Dahn, pionero en este campo y asociado a Tesla desde 2016.
Jeff Dahn es un físico canadiense que lleva trabajando en el desarrollo de baterías de ion litio desde prácticamente su invención. Es reconocido en el sector como uno de los principales contribuidores a alargar el ciclo de vida de las celdas, lo que ha ayudado a su comercialización. Tras 20 años de investigación en el grupo industrial 3M, en 2016, se asoció a Tesla para colaborar en un investigación con el centro de investigación canadiense NSERC (Natural Sciences and Engineering Research Council). Su trabajo actual se centra en el aumento de la densidad de energía y la vida útil de las baterías de ion-litio.
Para llevarlo a cabo, Tesla invirtió en un nuevo laboratorio de investigación en el que trabaja el grupo de Dahn cerca de Halifax, en Nueva Escocia. El equipo ha estado trabajando en la creación de aditivos para incorporar al electrolito y lograr aumentar el rendimiento de la química de las celdas de las baterías de litio.
Jeff Dahn, el físico canadiense asociado con Tesla desde 2016.
El resultado de esta investigación es la solicitud de una nueva patente que, bajo el nombre de "Nuevos sistemas de baterías basados en sistemas de electrolito de dos aditivos", describe el uso de varios aditivos que mejoran el rendimiento de la batería. Este procedimiento, que generalmente requiere el uso de hasta cinco aditivos, ha sido mejorado por el equipo de Dahn para solamente requerir la incorporación de dos aditivos.
Según dice la solicitud de la patente, los electrolitos de dos componentes mejoran el rendimiento y la vida útil de las baterías de iones de litio, reduciendo los costos de implementación de otros sistemas que dependen del uso de más aditivos. La investigación incluye también la descripción de los electrodos positivos y negativos que funcionan con este electrolito y que proporcionan mejoras sistemáticas adicionales.
La nueva mezcla de componentes en el electrolito se puede usar con compuestos de litio-níquel-manganeso y cobalto, también conocida como química NMC, utilizada por los grandes fabricantes de baterías, pero no por Tesla. La empresa californiana utiliza esta tecnología en sus baterías estacionarias, pero no en las de sus coches eléctricos. Para estos la tecnología que emplea es NCA, formada por níquel, cobalto y óxido de aluminio. Sin embargo, la nueva patente menciona que la tecnología será útil tanto para vehículos eléctricos como para almacenamiento en red.
Más específicamente, la celda estaría formada por un electrodo positivo de óxido de cobalto y níquel manganeso de litio (NMC), un electrodo negativo de grafito, una sal de litio disuelta en un disolvente orgánico no acuoso, que puede incluir acetato de metilo (MA), y dos aditivos para formar un sistema de batería que ofrece mejores propiedades para diferentes aplicaciones.
El electrodo positivo puede estar recubierto con un material tal como óxido de aluminio (Al2O3), dióxido de titanio (TiO2), u otro revestimiento. Además, para ahorrar costes, el electrodo negativo puede formarse a partir de grafito natural, aunque, dependiendo de la evolución de los de precios, en ciertos casos, el grafito artificial puede ser más barato que el grafito natural.
