El litio y el cobalto son componentes fundamentales de las baterías actuales de iones de litio. El análisis realizado por investigadores del Helmholtz Institute Ulm HIU del Karlsruhe Institute of Technology KIT muestra que la disponibilidad de ambos elementos podría volverse muy crítica.Las tecnologías de batería, incluidas las tecnologías posteriores al litio basadas en elementos no críticos como el sodio, pero también el magnesio, el zinc, el calcio y el aluminio, representan posibilidades de evitar esta criticidad a largo plazo. Estos resultados se presentan en Materiales de Nature Reviews .
Además del litio como portador de carga, el cobalto es un componente fundamental del cátodo en las baterías actuales de iones de litio LIB, determinando la alta densidad de energía y potencia, así como la larga vida útil. Sin embargo, como se describe en el artículo del Dr.Christoph Vaalma et al., Este elemento sufre problemas de escasez y toxicidad. "En general, la penetración en el mercado de rápido crecimiento de los LIB para aplicaciones de electromovilidad, como los automóviles totalmente eléctricos, conducirá a una demanda creciente de materias primas, especialmente con respectoal litio y al cobalto ", dice el profesor Stefano Passerini, quien supervisó el estudio junto con el Dr. Daniel Buchholz en el Helmholtz Institute Ulm.
Su análisis basado en escenarios hasta 2050 para varias aplicaciones de baterías muestra que es probable que ocurra la escasez y el aumento de precios del cobalto, ya que la demanda de cobalto por las baterías podría ser el doble que las reservas identificadas de hoy.Se espera que las reservas de litio sean mucho menos tensas, pero la producción tendrá que aumentar considerablemente posiblemente más de diez veces, según el escenario para que coincida con la demanda futura. Sin embargo, ambos elementos sufren adicionalmente una fuerte concentración geográfica, además enpaíses que, según se informa, son menos estables políticamente. Según los investigadores, esto genera fuertes preocupaciones sobre una posible escasez y el aumento de precios asociado de LIBs en el futuro cercano ". Por lo tanto, es indispensable expandir las actividades de investigación hacia tecnologías alternativas de bateríaspara disminuir estos riesgos y reducir la presión sobre las reservas de cobalto y litio ", dice Daniel Buchholz.Stefano Passerini, subdirector de HIU, enfatiza: "Los sistemas posteriores al litio son especialmente atractivos para la electromovilidad y las aplicaciones estacionarias.Es por eso que es muy importante y urgente liberar su potencial y desarrollar estas innovadoras baterías de alta energía hacia la madurez del mercado ".
Estos resultados se confirman aún más por el escenario global para aplicaciones de baterías en el campo de la electromovilidad hasta el año 2050, desarrollado recientemente en HIU y publicado como capítulo de libro. "La disponibilidad futura de cobalto para la producción en masa de LIBs debe clasificarsecomo muy crítico, lo que también es evidente por el aumento de precios del cobalto superior al 120% en un año 2016-2017 ", señala el analista de sistemas HIU, Dr. Marcel Weil. Además, el establecimiento de una economía de batería con un altoSin duda, la tasa de reciclaje sería imprescindible para disminuir la presión sobre los materiales críticos.
Ambos estudios resaltan la importancia de las nuevas tecnologías de baterías basadas en elementos de bajo costo, abundantes y, en el mejor de los casos, no tóxicos, lo que demuestra la importancia de su mayor desarrollo para disminuir la presión sobre los recursos críticos. Para abordar esta necesidad,KIT y la Universidad de Ulm se unieron a sus esfuerzos en la propuesta de un Cluster de excelencia de almacenamiento de energía más allá del litio: nuevos conceptos de almacenamiento para un futuro sostenible, centrándose en el desarrollo de iones de sodio, iones de magnesio y otras baterías basadas en materiales abundantes.El Centro de Investigación de Energía Solar e Hidrógeno de Baden-Württemberg ZSW y la Universidad Justus-Liebig Gießen también están involucrados en estos esfuerzos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Karlsruher für Technologie KIT . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :