Uno de los metales más esenciales del planeta es el cobre. Sin él, no podemos hacer cosas que damos por sentado, como encender las luces o ver la televisión. El cobre es la arteria que hace funcionar las computadoras. Sin él, no podríamos viajar en coche. Las telecomunicaciones quedarían inservibles. Y las baterías de iones de litio no funcionarían en absoluto.
Las baterías de iones de litio utilizan metales como el cobre y el aluminio para crear una carga eléctrica. Cada batería de iones de litio tiene un ánodo de grafito, un cátodo de óxido metálico y electrolitos protegidos por un separador. Al cargar la batería, los iones de litio fluyen a través de los electrolitos y se acumulan en el ánodo de grafito junto con los electrones que se envían a través de la conexión. Al desconectar la batería, los iones regresan a su origen y los electrones pasan por el circuito, generando electricidad. La batería se agotará cuando todos los iones y electrones de litio regresen al cátodo.
Entonces, ¿qué papel desempeña el cobre en las baterías de iones de litio? El grafito se fusiona con el cobre para crear el ánodo. El cobre es resistente a la oxidación, un proceso químico en el que los electrones de un elemento se pierden en otro. Esto causa corrosión. La oxidación ocurre cuando una sustancia química y el oxígeno interactúan con un elemento, como ocurre cuando el hierro entra en contacto con el agua y el oxígeno y forma óxido. El cobre es esencialmente inmune a la corrosión.
Lámina de cobreSe utiliza principalmente en baterías de iones de litio porque no tiene restricciones de tamaño. Puede tener la longitud y el grosor que desee. El cobre, por naturaleza, es un potente colector de corriente, pero también permite una dispersión de corriente amplia y uniforme.
Existen dos tipos de lámina de cobre: laminada y electrolítica. La lámina de cobre laminada básica se utiliza para todo tipo de artesanías y diseños. Se crea mediante un proceso que aplica calor mientras se presiona con rodillos. La creación de lámina de cobre electrolítica, que se puede utilizar en tecnología, es un poco más compleja. Comienza disolviendo cobre de alta calidad en ácido. Esto crea un electrolito de cobre que se puede añadir al cobre mediante un proceso llamado recubrimiento electrolítico. En este proceso, se utiliza electricidad para añadir el electrolito de cobre a la lámina de cobre en tambores giratorios cargados eléctricamente.
La lámina de cobre no está exenta de defectos. Puede deformarse. Si esto ocurre, la captación y dispersión de energía puede verse gravemente afectada. Además, puede verse afectada por fuentes externas como señales electromagnéticas, energía de microondas y calor extremo. Estos factores pueden ralentizar o incluso destruir el correcto funcionamiento de la lámina de cobre. Los álcalis y otros ácidos pueden corroer la eficacia de la lámina de cobre. Por eso, empresas comoCIVENLos metales crean una amplia variedad de productos de láminas de cobre.
Cuentan con lámina de cobre blindada que protege contra el calor y otras interferencias. Fabrican lámina de cobre para productos específicos, como placas de circuito impreso (PCB) y placas de circuito flexible (FCB). Naturalmente, fabrican lámina de cobre para baterías de iones de litio.
Las baterías de iones de litio se están volviendo cada vez más comunes, especialmente en automóviles, ya que alimentan motores de inducción como los que fabrica Tesla. Los motores de inducción tienen menos piezas móviles y un mejor rendimiento. Se consideraba que los motores de inducción eran inalcanzables debido a las necesidades energéticas que no estaban disponibles en aquel momento. Tesla logró esto con sus celdas de batería de iones de litio. Cada celda está compuesta por baterías individuales de iones de litio, todas recubiertas de lámina de cobre.
La demanda de láminas de cobre ha alcanzado niveles considerables. El mercado de láminas de cobre generó más de 7 mil millones de dólares estadounidenses en 2019 y se espera que supere los 8 mil millones de dólares estadounidenses en 2026. Esto se debe a los cambios en la industria automotriz, que prometen la transición de los motores de combustión interna a las baterías de iones de litio. Sin embargo, la industria automotriz no será la única afectada, ya que las computadoras y otros dispositivos electrónicos también utilizan láminas de cobre. Esto solo garantizará que el precio delámina de cobrecontinuará aumentando en la próxima década.
Las baterías de iones de litio se patentaron por primera vez en 1976 y se comercializaron en masa en 1991. En los años siguientes, se popularizaron y mejoraron considerablemente. Dado su uso en automóviles, es seguro afirmar que encontrarán otros usos en un mundo dependiente de la energía combustible, ya que son recargables y más eficientes. Las baterías de iones de litio son el futuro de la energía, pero no son nada sin una lámina de cobre.
Hora de publicación: 25 de agosto de 2022