BRUNO VENDITTI Y SELIN OĞUZ
La demanda de baterías de iones de litio (Li-ion) se ha disparado en los últimos años debido a la creciente popularidad de los vehículos eléctricos (EV) y los sistemas de almacenamiento de energía renovable.
Sin embargo, lo que mucha gente no se da cuenta es que el componente clave de estas baterías no es solo el litio, sino también el grafito.
El grafito representa casi el 50% de los materiales necesarios para las baterías por peso, independientemente de la química. Específicamente en las baterías de iones de litio, el grafito constituye el ánodo, que es el electrodo negativo responsable de almacenar y liberar electrones durante el proceso de carga y descarga.
Para explorar cuán esencial es el grafito en la cadena de suministro de la batería, esta infografía se sumerge en cómo se fabrica el ánodo de una batería de iones de litio.
Diseño: Sabrina Lam / Elements Visual Capitalist
¿QUÉ ES EL GRAFITO?
El grafito es una forma natural de carbono que se utiliza en una amplia gama de aplicaciones industriales, incluidos diamantes sintéticos, baterías de iones de litio para vehículos eléctricos, lápices, lubricantes y sustratos semiconductores.
Es estable, de alto rendimiento y reutilizable. Si bien viene en muchos grados y formas diferentes, el grafito para baterías se clasifica en una de dos clases: natural o sintético.
El grafito natural se produce mediante la extracción de depósitos minerales naturales. Este método produce solo de uno a dos kilogramos de emisiones de CO2 por kilogramo de grafito.
El grafito sintético, por otro lado, se produce mediante el tratamiento del coque de petróleo y el alquitrán de hulla, produciendo casi 5 kg de CO2 por kilogramo de grafito junto con otras emisiones nocivas como el óxido de azufre y el óxido de nitrógeno.
CÓMO EL GRAFITO SE CONVIERTE EN UN ÁNODO DE BATERÍA DE IONES DE LITIO
El proceso de producción de ánodos de batería se compone de cuatro pasos generales. Estos son: minería, formación, purificación y revestimiento.
Cada una de estas etapas da como resultado varias formas de grafito con diferentes usos finales.
Por ejemplo, el grafito micronizado que resulta del proceso de formación puede usarse en aditivos plásticos. Por otro lado, solo el grafito purificado esférico recubierto que pasó por las cuatro etapas anteriores se puede usar en baterías de iones de litio EV.
LA CADENA DE SUMINISTRO DE GRAFITO
A pesar de su creciente uso en la transición energética en todo el mundo, alrededor del 70% del grafito mundial proviene actualmente de China.
Sin embargo, con pocas alternativas para usar en baterías, lograr la seguridad del suministro en América del Norte es crucial, y está utilizando enfoques más ecológicos para el procesamiento de grafito.
Con una huella ambiental más baja y costos de producción más bajos, el grafito natural sirve como material de ánodo para un futuro más verde.
