Materiales de carbono especializados para baterías de litio, de iones de sodio y supercondensadores

La competencia en el ámbito de las baterías de iones de litio, los sistemas de iones de sodio y los supercondensadores ha pasado de centrarse en la disponibilidad de los materiales a centrarse en su consistencia. Los ánodos de silicio-carbono, los ánodos de carbono duro y los electrodos de supercondensadores requieren carbono con impurezas metálicas casi nulas, ya que trazas de hierro, níquel o cobre pueden catalizar la descomposición del electrolito y la generación de gases en la celda. La variación en la distribución de los poros priva a las partículas de silicio del espacio necesario para expandirse o bloquea el transporte de iones. La variación en el tamaño de las partículas de un lote a otro provoca defectos en el recubrimiento de los electrodos que obligan a desechar lotes completos de producción.

PureStar considera que el carbono para el almacenamiento de energía es la base fundamental del desempeño electroquímico.

El principal desafío y la tendencia del sector

El principal riesgo en los materiales para baterías no radica en un único indicador de desempeño, sino en la consistencia entre lotes y el control de impurezas. El plan de capacidad anual de una gigafábrica se basa en la estabilidad de los materiales; si el contenido de carbono metálico, la distribución del tamaño de las partículas o el volumen de poros fluctúan entre lotes, las curvas de pérdida de capacidad de las celdas divergen, la vida útil varía y lotes completos pierden calidad.

Este "riesgo de consistencia" es más destructivo que cualquier desempeño deficiente individual; sin embargo, pasa desapercibido hasta que las celdas se ensamblan y se prueban.

Las ventajas de PureStar

Los materiales de almacenamiento de energía de PureStar se distinguen por su certificación de pureza a nivel de lote y el control de la morfología. A partir de precursores de resina o biomasa, el proceso de purificación a alta temperatura reduce las impurezas metálicas totales a niveles extremadamente bajos, con estrictos controles internos sobre la variación en la distribución del tamaño de las partículas entre lotes.

• Para precursores de ánodos de silicio-carbono, optimizamos la esfericidad de las partículas y la química de la superficie para mejorar la uniformidad del compuesto con nanosilicio.
• Para calidades de carbono duro y para supercondensadores, las curvas de activación y carbonización se controlan con precisión para fijar las arquitecturas de poros deseadas que permiten una alta capacidad reversible y densidad de potencia.