Diseño atomístico para optimizar interfaces Li-metal/electrolito sólido en baterías de estado sólido

Nombre organización: CIC energiGUNE.

Otras organizaciones participantes: Red Española de Supercomputación (RES), Universidad de Cantabria y EuroCC Spain

Área: Academia.

desafios


RETO

Las baterías de estado sólido representan una de las tecnologías más prometedoras para el almacenamiento de energía del futuro. Sin embargo, uno de sus mayores desafíos sigue siendo comprender y controlar la interfaz crítica entre el electrodo (normalmente de litio metálico) y el electrolito sólido. Esta zona de contacto es clave para mejorar tanto el rendimiento como la estabilidad de estos sistemas.

En particular, el estudio se centró en Li₆PS₅Cl, un electrolito sólido con gran potencial, con el objetivo de investigar cómo optimizar esta interfaz a escala atómica.

a


SOLUCIÓN

Gracias al superordenador Altamira de la Universidad de Cantabria, integrado en la Red Española de Supercomputación (RES), el equipo liderado por Javier Carrasco en CIC energiGUNE pudo observar procesos a escala atómica que antes resultaban inaccesibles.

Utilizando simulaciones avanzadas, el grupo evaluó distintos recubrimientos protectores para mejorar la estabilidad de la interfaz. Como resultado, identificaron Li₂Sn₅ como el material más prometedor, logrando el mejor equilibrio entre rendimiento y estabilidad. Además, se obtuvieron nuevos conocimientos sobre:

  • Mecanismos de degradación del electrolito

  • Ruptura de enlaces fósforo–azufre (P−S)

  • Métodos innovadores para el estudio del transporte iónico

  • Recubrimientos óptimos para mejorar la interfaz

riesgo


Beneficio

Los hallazgos de este estudio son esenciales para avanzar en el desarrollo de baterías más fiables y seguras, especialmente para aplicaciones como vehículos eléctricos o sistemas de almacenamiento para energías renovables. Esta investigación impulsa el diseño de baterías de nueva generación, con mayor eficiencia y durabilidad, contribuyendo a una transición energética más sostenible.

Sobre la empresa

CIC energiGUNE es un centro de investigación vasco de referencia internacional en almacenamiento de energía, especializado en baterías avanzadas y tecnologías asociadas. El equipo dirigido por Javier Carrasco combina simulación atomística y modelado multiescala para abordar problemas clave en el diseño de materiales electroquímicos. Su colaboración con infraestructuras como la RES les permite realizar simulaciones de altísimo nivel que aceleran la innovación en el campo energético.