Floatech apuesta por el silicio para revolucionar la futura industria de las baterías

Apenas hace unos días que se erigía como compañía, independizándose del IMDEA Materiales, el Instituto Madrileño de Estudios Avanzados de Materiales, pero Floatech ha llegado al mercado con fuerza y grandes expectativas de negocio.

Su objetivo: revolucionar el mercado de las baterías y, lo más importante, haciéndolo desde nuestro país. Para ello, la compañía quiere apostar por un innovador material en este campo: el silicio.  

Así, el origen de Floatech se iniciaba hace más de tres años cuando el grupo de Nanocompuestos Multifuncionales del Instituto, liderado por Juan José Vilatela, desarrolló un método para producir los electrodos de las baterías más sencillo y sostenible que los existentes y que permitía hacerlos de silicio en vez de grafito. 

Un material abundante

Una sustitución clave ya que, en la Unión Europa, el grafito es uno de los minerales incluido en la lista de materiales críticos a reemplazar ya que Europa no cuenta con reservas y la mayoría de las que hay en el mundo están controladas por China. 

“El silicio es el candidato natural para reemplazar al grafito porque combina altas propiedades y es abundante. Está presente en la corteza terrestre y está distribuido de manera bastante uniforme”, explica Juan José Vilatela.

Más abundante y, además, con una fabricación más barata y respetuosa con el medioambiente, ya que Floatech elimina la necesidad de disolventes y procesos altamente contaminantes lo que se traduce en un menor coste de las baterías y en un aumento aproximado del doble en su capacidad.

“El primer ahorro es una reducción en peso del ánodo de casi un factor de 10. Pero muy especialmente, este procedimiento elimina los solventes, polímeros y procesos intensivos de mezclado y recuperación de solventes. Estimamos que esto permitirá reducir cerca de un 25% el consumo energético en la fabricación de electrodos”, apunta.

Más capacidad

Dichos electrodos, que ofrecen diez veces más capacidad que los actuales, irán destinados a las baterías de ion litio, utilizadas en Europa para la mayoría de dispositivos electrónicos portátiles e, incluso, para los vehículos eléctricos.

“Estos electrodos están pensados para utilizarse en la nueva generación de baterías de ion litio, que en Europa se denomina 4a, y que requieren ánodos con un alto contenido en silicio. Actualmente, se usa entre un 5 y un 10% como máximo; nuestros electrodos parten de un 75%. De momento, nos hemos centrado en validaciones con electrolito líquido. Esperamos comenzar a hacer pruebas con productores europeos de distintos electrolitos sólidos en 2022”. 

Y es que precisamente la revolución radica en aplicar el silicio en los electrodos de baterías de estado sólido, algo hasta ahora casi impensable por la inestabilidad del silicio y que este material expande su volumen al cargarlo.

Algo que Floatech ha logrado solventar, como nos explica Vilatela: “El silicio tiene alta capacidad de almacenamiento, pero es cierto que ésta viene acompañada de una expansión volumétrica considerable, lo que ha supuesto un reto para obtener electrodos con alta retención de capacidad o, dicho de otra forma, de alta durabilidad. Los electrodos de Floatech están diseñados para evitar la degradación del silicio y la pérdida de conductividad eléctrica interna. Consisten en una red de nanohilos interconectados tolerante a la expansión volumétrica”.

Con 2022 como horizonte para poner en marcha una planta piloto, para realizar pruebas con fabricantes de baterías; y un equipo actual de cinco personas, que se irá incrementado en los próximos meses, los pasos de Floatech son firmes, aseguran.

Producir en España

“De momento, la respuesta del sector industrial es muy positiva. Nos han confirmado que hay un gran mercado para electrodos de altas prestaciones y que nuestro proceso tiene muchas ventajas respecto a los de nuestros competidores fuera de Europa. Esperamos próximamente incorporar al proyecto a una reconocida empresa del sector automoción para acelerar la entrada a este mercado”.

Una producción que podría ser una solución a medio plazo para crisis como la que actualmente vivimos de claro desabastecimiento de componentes, señalan desde Floatech: “La apuesta europea por tener una industria propia de fabricación de baterías busca favorecer nuestra seguridad energética y evitar futuros desabastecimientos como los que ocurren cada vez con más frecuencia. Creo que reemplazar la importación de grafito asiático por ánodos de silicio producidos por métodos menos emisores y de alta trazabilidad contribuirá al desarrollo sostenible de Europa y España”.

Elegido 'Mejor investigador joven' por la Sociedad Europea de Materiales Compuestos en 2016 y premio 'Miguel Catalán' al mejor investigador de menos de 40 años por la comunidad autónoma de Madrid en 2018, Juan José Vilatela es el alma mater de Floatech y claro ejemplo de innovación en nuestro país.

Doctorado en la Universidad de Cambridge no se arrepiente de haber vuelto a nuestro país y haber decidido desarrollar aquí su carrera profesional. “Soy muy afortunado de vivir en este país y de dedicarme a proyectos tan apasionantes”. “Ahora bien –reclama–, es un hecho que España dedica menos al I+D que la media de la Unión Europea, la OCDE y todos los países de nuestro entorno. Será difícil acometer los retos tecnológicos de este siglo sin invertir más y con una mejor estrategia”.