El cobre ha sido tradicionalmente el material preferido para los colectores de corriente en baterías de iones de litio por su alta conductividad eléctrica y bajo costo. Sin embargo, en las baterías de estado sólido basadas en sulfuro, el cobre se corroía al contacto con el electrolito, lo que obligaba a los fabricantes a utilizar materiales más caros como acero inoxidable o aleaciones de níquel. Esta limitación se traducía en costos más altos y menor eficiencia de las celdas.

La patente de Hyundai describe un método de recubrimiento protector aplicado sobre un colector de cobre, que permite que el metal funcione dentro de la batería sin degradarse. El diseño en capas de la celda incluye colector de cobre, revestimiento protector, ánodo, electrolito sólido de sulfuro, cátodo y colector terminal. Este enfoque asegura que el cobre mantenga su conductividad y durabilidad incluso después de múltiples ciclos de carga y descarga.

El revestimiento, denominado “capa tampón”, está compuesto por materiales de carbono orientados, como nanotubos de carbono alineados verticalmente, combinados con partículas metálicas compatibles con el litio, como plata, oro o aluminio. La patente señala que esta capa puede tener una estructura porosa, lo que ayuda a prevenir la deposición irregular de litio en los bordes del ánodo, un problema que afecta la estabilidad y la vida útil de las baterías.

Si la tecnología tiene éxito, permitirá reintroducir el cobre como material rentable y altamente conductor, reemplazando los materiales más costosos actualmente utilizados. Esto no solo reduciría los costos de producción de las baterías de estado sólido, sino que también mejoraría la densidad energética, la eficiencia interna y la seguridad, aspectos críticos para los vehículos eléctricos.

Las baterías de estado sólido son consideradas la próxima generación de almacenamiento de energía para EVs, ya que ofrecen mayor densidad energética, recarga más rápida y menor riesgo de sobrecalentamiento en comparación con las baterías de iones de litio convencionales. Hyundai ya anunció planes para establecer una línea piloto de producción de baterías de estado sólido en su Instituto de Investigación de Uiwang.

Además, la compañía mantiene colaboraciones estratégicas con desarrolladores de baterías especializadas, como SES AI y Factorial Energy, así como con la Universidad Nacional de Seúl, con el objetivo de acelerar la investigación y la comercialización de esta tecnología.

El desarrollo de esta patente refleja el compromiso de Hyundai con la innovación y la reducción de costos en la industria de vehículos eléctricos. Al hacer que el cobre sea viable en baterías de estado sólido, la compañía abre la puerta a celdas más eficientes y económicas, acelerando la adopción de EVs y consolidando su posición en un mercado altamente competitivo.

“La integración segura del cobre en baterías de estado sólido podría transformar la manera en que construimos vehículos eléctricos, ofreciendo celdas más duraderas, más eficientes y con menores costos de producción”, señaló un portavoz de Hyundai.

Con este avance, Hyundai se posiciona a la vanguardia de la tecnología de almacenamiento energético, acercando las baterías de estado sólido a la producción masiva y a un futuro más sostenible para la movilidad eléctrica.