Fraunhofer rediseña las baterías para almacenar hasta un 15 % más de energía con el mismo peso.
- 🔋 Entre un 10 y un 15 % más de energía con el mismo peso.
- 📏 Electrodos de hasta 800 micrómetros de espesor.
- ⚙️ Menos colectores de corriente y más material activo.
- 🧪 Aplicable a baterías de litio, sodio y zinc.
- 🌱 Electrodos sin PFAS ni disolventes tóxicos.
- 🏭 Diseño pensado desde el principio para fabricación industrial.
¿Por qué importa?
Una batería no almacena energía en todos los materiales que contiene. Parte de su peso y volumen corresponde a elementos necesarios para construirla, pero que no participan directamente en el almacenamiento electroquímico. Fraunhofer ISE ha encontrado una forma relativamente sencilla de cambiar ese equilibrio: fabricar electrodos mucho más gruesos, utilizar menos colectores de corriente y dejar más espacio al material que realmente almacena energía.
El resultado obtenido hasta ahora es una densidad energética entre un 10 y un 15 % superior sin aumentar el peso de la celda. No parece una transformación espectacular a primera vista. En una batería para un vehículo eléctrico o en un gran sistema estacionario, ese margen puede tener consecuencias importantes.
El truco está en quitar material que no almacena energía
Las baterías convencionales están formadas por numerosas capas alternas. Por un lado aparecen los recubrimientos de los electrodos, donde se encuentra buena parte del material activo. Entre ellos se necesitan colectores de corriente, normalmente finas láminas conductoras encargadas de transportar los electrones.
Son imprescindibles, pero ocupan espacio y añaden peso.
El equipo del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE, en Alemania, ha modificado esta arquitectura. En lugar de utilizar muchas capas relativamente finas, ha aumentado considerablemente el espesor del recubrimiento de los electrodos.
Los valores habituales indicados por el instituto se encuentran aproximadamente entre 100 y 200 micrómetros. El nuevo proceso permite llegar hasta 800 micrómetros.
Eso cambia la proporción interna de la celda. Al necesitar menos capas, también hacen falta menos colectores de corriente. Y el espacio liberado puede dedicarse a material activo.
Una arquitectura, varias químicas
Otro aspecto interesante es que el concepto no está ligado exclusivamente a las actuales baterías de iones de litio.
Fraunhofer ISE ha probado experimentalmente la arquitectura con celdas de iones de litio, iones de sodio e iones de zinc. En las de litio, el trabajo ha avanzado un paso más: se han producido prototipos de tipo pouch mediante una línea semiautomatizada y procesos próximos a los utilizados por la industria.
Esa versatilidad puede resultar más importante de lo que parece.
La industria está diversificando las químicas de almacenamiento. El litio mantiene una posición dominante en movilidad eléctrica y electrónica, mientras las baterías de sodio avanzan especialmente en aplicaciones donde el coste y la disponibilidad de materias primas pesan más que conseguir la máxima densidad energética. El zinc también continúa investigándose para almacenamiento estacionario.
Una arquitectura capaz de funcionar con diferentes químicas evita apostar todo a un único material.
Más autonomía no es la única consecuencia
Cuando aumenta la densidad energética suele pensarse inmediatamente en coches eléctricos capaces de recorrer más kilómetros. Es una posibilidad, aunque no la única.
Un fabricante podría mantener la autonomía prevista y fabricar una batería más pequeña o ligera. También podría conservar las dimensiones actuales y aumentar la energía disponible.
En almacenamiento estacionario aparece otra ventaja. Conseguir más capacidad dentro de una determinada masa o volumen permite diseñar instalaciones más compactas. Eso puede ser relevante en edificios, instalaciones industriales, sistemas asociados a plantas fotovoltaicas o emplazamientos donde el espacio disponible sea limitado.
Fabricar el electrodo también importa
Hay una segunda parte del proyecto que puede terminar siendo tan relevante como la densidad energética.
Los electrodos desarrollados son libres de PFAS y su fabricación evita el uso de disolventes tóxicos. Además, Fraunhofer señala que una futura línea de producción basada en esta arquitectura tendría una complejidad de proceso considerablemente inferior a la de una instalación convencional de recubrimiento húmedo.
Menos complejidad puede traducirse en instalaciones más pequeñas, menor consumo energético y menores costes de inversión y funcionamiento. Todavía falta comprobar cuánto de esa ventaja sobrevive al salto a producción masiva, pero la dirección resulta interesante: mejorar una batería no únicamente por lo que ocurre cuando se utiliza, también por cómo se fabrica.
Una posible oportunidad para fabricar baterías en Europa
El proyecto también tiene una lectura industrial.
Fraunhofer ISE plantea que una línea basada en este proceso podría necesitar menos espacio, energía y complejidad técnica que determinadas líneas convencionales de recubrimiento húmedo. Esto podría reducir las barreras de entrada para fabricantes pequeños y medianos.
No es un detalle menor para Europa.
La Unión Europea considera estratégica su industria de baterías por su relación con la electrificación del transporte, la seguridad energética y el almacenamiento de renovables. La estrategia europea presentada en 2026 insiste precisamente en reforzar la capacidad industrial y tecnológica propia frente a una demanda de baterías que seguirá aumentando.
El almacenamiento estacionario puede ser uno de sus mejores destinos
Fraunhofer destaca expresamente el almacenamiento estacionario como una aplicación con potencial.
Tiene sentido. Una red eléctrica con grandes cantidades de fotovoltaica y eólica necesita desplazar electricidad entre horas: almacenar excedentes cuando hay mucha producción y recuperarlos cuando cae la generación.
En este mercado no siempre gana la batería con mayor densidad energética. Coste, seguridad, vida útil, facilidad de fabricación y disponibilidad de materiales pueden ser incluso más importantes.
Ahí aparece el interés de aplicar el mismo concepto a químicas de sodio y zinc. Una mejora arquitectónica capaz de aumentar su densidad energética podría reducir una de las desventajas que históricamente han tenido algunas alternativas frente al litio.
Lo difícil de fabricar electrodos gruesos
La idea parece sencilla: si interesa disponer de más material activo, se fabrica un electrodo más grueso. En la práctica no resulta tan fácil.
Cuanto mayor es el espesor, más difícil puede resultar que los iones se desplacen con rapidez por todo el electrodo. También aparecen retos relacionados con la resistencia interna, homogeneidad, adherencia, secado, comportamiento térmico y rendimiento a potencias elevadas.
Por eso el dato importante no es únicamente alcanzar 800 micrómetros, también haber trasladado la arquitectura desde pequeñas celdas experimentales hasta prototipos pouch fabricados mediante procesos próximos a los industriales.
Aun así, falta la prueba decisiva: fabricar grandes cantidades de celdas, mantener una calidad uniforme y demostrar durante muchos ciclos que la ganancia energética no introduce penalizaciones relevantes en potencia, carga rápida, degradación o seguridad.
Ficha rápida
Cómo funciona
La tecnología aumenta el espesor de las capas activas de los electrodos y reduce el número de colectores de corriente necesarios dentro de la batería. El espacio y peso liberados permiten incorporar proporcionalmente más material capaz de almacenar energía.
En cifras
- 100–200 µm: espesor habitual de los recubrimientos citado por Fraunhofer ISE.
- Hasta 800 µm: espesor conseguido con la nueva arquitectura.
- 10–15 %: aumento de densidad energética dependiendo de la química y configuración.
- 3 químicas probadas: iones de litio, sodio y zinc.
- 4,5 Ah: capacidad de una de las celdas pouch mostradas por Fraunhofer ISE.
- Junio de 2027: fecha prevista de finalización del proyecto VORAN.
Qué tiene de diferente
La innovación principal no consiste en sustituir la química de la batería. Modifica su arquitectura interna para disminuir la proporción de materiales que no almacenan energía y aumentar la de material activo.
Además, el concepto se ha diseñado para poder trasladarse a diferentes químicas y teniendo en cuenta una futura producción industrial.
Comparación directa con la tecnología convencional
Arquitectura convencional: numerosas capas relativamente finas de material activo alternadas con colectores de corriente.
Nueva arquitectura: capas activas considerablemente más gruesas, menos colectores y mayor proporción de material electroquímicamente activo.
Consecuencia buscada: almacenar más energía sin incrementar el peso de la celda.
Limitaciones
La tecnología todavía no está comercializada.
Los resultados anunciados no equivalen a una validación industrial completa. Falta demostrar producción masiva con rendimientos constantes y evaluar públicamente parámetros fundamentales como degradación a largo plazo, comportamiento a diferentes tasas de carga y descarga, gestión térmica, seguridad, rendimiento a bajas temperaturas y coste por kWh producido.
Tampoco se ha presentado con este anuncio un análisis de ciclo de vida completo que permita cuantificar la reducción de emisiones asociada al nuevo diseño.
En qué fase se encuentra
Laboratorio avanzado / prototipo preindustrial.
Las tres químicas se han validado experimentalmente en pequeñas celdas. En iones de litio, Fraunhofer ISE ha dado un paso adicional fabricando prototipos pouch mediante una línea semiautomatizada con procesos cercanos a los industriales. La producción comercial todavía requiere escalado y validación.
Quién está detrás
El desarrollo está liderado por el Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE (Fraunhofer ISE), Alemania.
Participan acp systems AG, Helmut Hechinger GmbH & Co. KG, el Instituto de Fotovoltaica de la Universidad de Stuttgart y el Karlsruhe Institute of Technology / Helmholtz Institute Ulm.
La investigación se desarrolla en los proyectos VORAN, InFAB y WinZIB2, con financiación pública alemana procedente de ministerios federales y del estado de Baden-Württemberg.
Fuente de los datos
Los datos principales proceden de Fraunhofer ISE, responsable de la investigación y de los ensayos experimentales comunicados en septiembre de 2026. La información sobre regulación y pasaporte de baterías procede del Reglamento (UE) 2023/1542 y de la Comisión Europea.
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