Una nueva técnica permite recuperar hasta el 95% de la capacidad de las baterías de ion-litio sin triturarlas

Investigadores desarrollan un método de regeneración directa de electrodos que podría reducir costes de reciclaje y mejorar la circularidad de materiales críticos como el litio, el níquel o el cobalto.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Cornell, en EE.UU., ha desarrollado una tecnología que permite recuperar hasta el 95% de la capacidad original de las baterías de ion-litio al final de su vida útil mediante la regeneración directa de sus electrodos. El avance podría reducir significativamente los costes de reciclaje y contribuir a una gestión más eficiente de materias primas críticas como el litio, el níquel y el cobalto.

Los resultados, publicados en la revista Energy and Environmental Science, plantean una alternativa a los métodos convencionales de reciclaje de baterías, basados principalmente en procesos pirometalúrgicos e hidrometalúrgicos. Estas tecnologías requieren triturar o fundir las baterías para recuperar sus componentes, lo que implica elevados consumos energéticos, uso de productos químicos agresivos y la necesidad de volver a sintetizar los materiales recuperados para fabricar nuevas celdas.

La nueva técnica, denominada DEER (Direct Electrode-to-Electrode Regeneration), evita esos pasos. En lugar de destruir la batería para recuperar sus materiales, los investigadores extraen los electrodos manteniéndolos intactos y los someten a un tratamiento electroquímico que elimina la capa aislante que se forma durante el uso y que provoca la pérdida progresiva de capacidad.

“Los reparamos tal y como están, sin triturarlos ni convertirlos en polvo, y después los incorporamos a una nueva batería”, explica Vibha Kalra, responsable del proyecto. “La disolución de esa capa es lo que permite recuperar la capacidad de la batería. Hemos demostrado una recuperación del 95%, reduciendo enormemente el ciclo de circularidad”.

El estudio destaca que la creciente demanda de baterías para vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento energético está intensificando la presión sobre el suministro de minerales críticos, cuya extracción y procesamiento se concentran en un número limitado de países.

“Cuando aparecieron las baterías de ion-litio, nadie pensaba que estos minerales eran recursos limitados en la corteza terrestre y que no podían producirse indefinidamente”, señala Kalra. “Ahora se está comprendiendo que no se pueden seguir fabricando baterías indefinidamente porque no hay suficiente material disponible”.

Los investigadores estiman que el nuevo procedimiento podría reducir en un 56% los costes asociados a la fabricación de celdas recicladas respecto a los métodos actuales. Además, los análisis tecnicoeconómicos y ambientales realizados indican una menor generación de contaminantes atmosféricos y un menor consumo de agua en comparación con los procesos convencionales de reciclaje.

Desde la perspectiva de la economía circular, la propuesta busca acortar significativamente el ciclo de recuperación de materiales. Al conservar los electrodos y regenerarlos directamente, se evita una parte importante de las etapas de procesamiento que actualmente requieren los materiales recuperados antes de volver a incorporarse a nuevas baterías.

Los próximos pasos del proyecto incluyen la validación de la tecnología en baterías industriales y el estudio de otros mecanismos de degradación, como la pérdida de litio, con el objetivo de ampliar el número de baterías susceptibles de ser regeneradas.