La iniciativa, financiada por el Gobierno regional, cuenta con la participación de los Institutos Madrileños de Estudios Avanzados IMDEA Materiales e IMDEA Energía, así como de la Universidad Rey Juan Carlos. Uno de sus principales objetivos es superar las barreras tecnológicas que todavía dificultan la implantación comercial de materiales de altas prestaciones.
El foco de la investigación está puesto en el silicio, un elemento que podría revolucionar los ánodos de las baterías actuales. Su capacidad teórica de almacenamiento energético puede alcanzar hasta diez veces la del grafito, utilizado habitualmente en estos dispositivos. Una ventaja que abre la puerta a incrementar significativamente la autonomía de los vehículos eléctricos.
Sin embargo, su potencial se enfrenta a un obstáculo importante: los cambios de volumen que experimenta durante los ciclos de carga y descarga. En determinadas condiciones, el silicio puede expandirse hasta un 300%, provocando tensiones internas, daños mecánicos y una progresiva pérdida de rendimiento.
Esta degradación constituye uno de los principales desafíos para trasladar las ventajas del material a las baterías comerciales. La aparición de daños estructurales compromete tanto la capacidad de almacenamiento como la durabilidad de los dispositivos.
Para afrontar este problema, IMDEA Materiales aportará su experiencia en simulación computacional avanzada, modelado multifísico y desarrollo de componentes. Los investigadores trabajarán en modelos capaces de anticipar el comportamiento de los materiales y las baterías a diferentes escalas, con el propósito de identificar los mecanismos de deterioro y establecer criterios de diseño que reduzcan su degradación.
El proyecto combinará estas herramientas de simulación con ensayos experimentales destinados a obtener parámetros y validar los modelos desarrollados. De esta manera, la investigación pretende acercar los resultados científicos a soluciones tecnológicas aplicables a la industria.
Entre los socios destaca Floatech, el primer spin-off de IMDEA Materiales y uno de los referentes internacionales en el desarrollo de ánodos de silicio. Su participación refuerza la conexión entre investigación científica y transferencia tecnológica.
El desarrollo de estos acumuladores podría tener importantes implicaciones para la movilidad eléctrica y la transición energética. Además de aumentar la autonomía de los vehículos, el uso de un material abundante como el silicio contribuiría potencialmente a reducir la dependencia europea de determinados recursos estratégicos.