Tras fabricar sus primeras baterías de litio tipo botón en julio de 2023, la Universidad Católica del Norte (UCN) da un nuevo paso con la implementación de una línea de ensamblaje de baterías cilíndricas en Antofagasta. El proyecto, parte de la iniciativa “Lithium I+D+i: Centro de Investigación, Desarrollo e Innovación en Baterías de Litio”, busca avanzar en tecnologías que puedan escalar hacia aplicaciones de mayor capacidad y demanda energética.
“Actualmente estamos probando nuevos materiales en baterías tipo botón y, a partir de este año, comenzaremos a trabajar con baterías cilíndricas para obtener los parámetros clave que nos permitan escalar”, explicó el Dr. Sergio Conejeros, líder del área de Nuevos Materiales y Celdas de Batería de Lithium I+D+i.
Del laboratorio al prototipo
El desarrollo de estos dispositivos se realiza en el Laboratorio de Electroquímica del Departamento de Química de la UCN, con financiamiento de SQM. Allí, el equipo trabaja en la síntesis de materiales para ánodos, cátodos y electrolitos sólidos, con el objetivo de fortalecer toda la cadena de valor de las baterías de litio.
“El objetivo es ampliar el diseño de baterías más allá del formato CR2032 (tipo botón) hacia las cilíndricas 18650 y luego avanzar a la fabricación de módulos con estos materiales prometedores. Estamos adquiriendo conocimiento clave y la infraestructura necesaria para lograrlo en 2025”, destacó el Dr. Alifhers Mestra, investigador postdoctoral del proyecto.
Materiales con potencial y sello local
Entre los materiales catódicos en desarrollo destacan óxidos de metales de transición como hierro, níquel, manganeso y molibdeno, organizados en configuraciones ternarias o de alta entropía, ricas en litio. Estos materiales han alcanzado capacidades reversibles del orden de 160 mAh·g⁻¹, cifras comparables con las que se obtienen con compuestos comerciales como el LiFePO₄.
La utilización de metales presentes en el país representa una oportunidad estratégica para impulsar una industria nacional del almacenamiento de energía, alineada con la Ley de Responsabilidad Extendida del Productor (Ley REP). “Esto permitiría fabricar dispositivos con distintas prestaciones, como las baterías botón que se usan en marcapasos o relojes, y baterías cilíndricas utilizadas en computadores, scooters o sistemas de electromovilidad”, explicó Conejeros.
Sustentabilidad y próxima generación
Además del trabajo con materiales catódicos y anódicos, el laboratorio investiga la creación de electrolitos sólidos híbridos orgánico-inorgánicos, una tecnología clave para las baterías del futuro. Según el Dr. Jonathan Cisterna, investigador del área y académico de la UCN, estos materiales combinan lo mejor de los sistemas inorgánicos y metal-orgánicos, ofreciendo alta conductividad iónica y nuevas posibilidades para la electromovilidad.
Por otro lado, en el ámbito de la economía circular, se están explorando materiales anódicos basados en carbonos derivados de biomasa proveniente de residuos domiciliarios orgánicos. Esta línea de investigación refuerza el compromiso del proyecto con soluciones energéticas sustentables y con bajo impacto ambiental.
Actualmente, el equipo de Nuevos Materiales y Celdas de Batería de Lithium I+D+i está integrado por seis estudiantes de maestría, siete académicos y un investigador postdoctoral. Además, mantiene colaboraciones nacionales e internacionales, entre ellas con Fraunhofer y el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) de Valencia, lo que fortalece el desarrollo de tecnologías innovadoras desde el norte de Chile hacia el mundo.
