El Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) ha emprendido un innovador proyecto para aumentar significativamente la producción de baterías para vehículos eléctricos (EV) a partir de mineral de níquel extraído. Este esfuerzo marca una nueva asociación con Talon Metals, una empresa minera estadounidense comprometida con la producción nacional de mineral de níquel de alta calidad.
La producción de níquel de Talon conlleva la generación de subproductos minerales valiosos, entre ellos, compuestos de hierro. La empresa busca maximizar la recuperación de estos subproductos en lugar de desecharlos en vertederos. Reconociendo su potencial, Talon ha dirigido su atención hacia la producción de cátodos (electrodos positivos) de fosfato de hierro y litio (LFP), una opción cada vez más popular en las baterías de iones de litio.
Argonne y Talon han establecido una colaboración en investigación y desarrollo para este propósito. Juntos, están desarrollando un proceso que aprovecha los sulfuros de hierro de Talon para sintetizar cátodos LFP.
Los investigadores del Centro de Investigación de Ingeniería de Materiales (MERF) de Argonne se encargarán de desarrollar, optimizar e implementar este proceso de síntesis de LFP. Posteriormente, probarán el rendimiento de los cátodos en celdas de batería de botón. Los expertos en procesamiento de Talon trabajarán mano a mano con los científicos de MERF para calibrar la pureza y composición de los compuestos de hierro, con el fin de mejorar la producción de cátodos. El objetivo principal es fabricar cátodos de calidad comercial.
Un proceso eficiente podría potencialmente reducir los costos de fabricación de LFP al eliminar los métodos tradicionales de producción, además de mejorar las cadenas de suministro de baterías a nivel nacional. Actualmente, la producción de cátodos LFP en Estados Unidos es limitada, pero Argonne podría cambiar esto al introducir una nueva tecnología de síntesis LFP para fabricantes y recicladores de baterías estadounidenses. Además, este proceso podría hacer que la extracción y el procesamiento de níquel en Estados Unidos sean más rentables, incentivando a más empresas a participar en la producción nacional de níquel.
“Hemos observado que los concentrados de níquel provenientes de mineral de alta calidad contienen cuatro veces más hierro que níquel”, afirmó Henri van Rooyen, director general de Talon. “Al utilizar este hierro para producir baterías LFP, Talon puede suministrar ingredientes para múltiples tecnologías de baterías, generar una nueva fuente de ingresos y reducir el desperdicio. Y podemos aumentar sustancialmente la cantidad de baterías fabricadas a partir de la misma tonelada de roca en comparación con los enfoques convencionales”.
“Esta asociación con Talon Metals busca hacer un uso más eficiente de materiales críticos en las cadenas de suministro de baterías nacionales, para que Estados Unidos pueda depender menos de otros países para alcanzar sus objetivos de energía limpia”, comentó Jeff Spangenberger, líder del grupo de reciclaje de materiales de Argonne.
La Oficina de Tecnologías de Vehículos del DOE proporcionó fondos para la realización de esta parte del proyecto de Argonne.
