Batería NCM, NCA y LFP, ¿qué es cada una y cuál es mejor para tu coche eléctrico?

Los coches electrificados están popularizando términos relacionados con las baterías y su composición. Aunque las de iones de litio son las más utilizadas, estas pueden ser de varios tipos en función del cátodo que utilizan.

La batería NCM es un tipo de batería de iones de litio que utiliza un cátodo formado por níquel, cobalto y manganeso. Vehículos como el Mercedes EQS, entre muchos otros, utilizan este tipo de batería.

La batería NCA también es una variante de las baterías de iones de litio, pero en este caso el cátodo está formado por níquel, cobalto y aluminio. El Tesla Model X es uno de los vehículos que la utiliza.

También existe la batería de iones de litio tipo LFP, es decir, con cátodo de litio, hierro y fosfato, pero es menos habitual.

Ventajas e inconvenientes de las baterías NCM y NCA

Como sabes, las baterías de iones de litio actualmente utilizadas en los coches eléctricos son básicamente las mismas que utilizamos en dispositivos electrónicos portátiles como nuestros móviles o tabletas.

Pero la composición del cátodo puede variar y esto influye en las cualidades de cada batería. Pero antes de profundizar en ello, debes saber qué es un cátodo.

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el Cátodo es...

El electrodo positivo (el negativo se llama ánodo). Su función es la de reducir el estado de oxidación recibiendo electrones y cuenta con polaridad positiva. El electrolito es el que permite la transferencia de iones, en este caso de litio, entre el cátodo y el ánodo.

Ahora bien, ¿por qué existen diferentes tipos de cátodos en las baterías? Como ya te hemos avanzado, los diversos materiales cumplen su función de manera distinta, por lo que ofrecen cualidades diversas. Aunque, en esencia, esto viene determinado por la diferente tasa de difusión del litio que tiene cada material.

Por ejemplo, las baterías NCM y NCA ofrecen una mayor densidad energética, pero no son tan seguras en caso de accidente. Mientras, las anteriormente mencionadas LFP permiten soportar mejor los ciclos de carga y descarga, siendo además más resistentes a los impactos a consecuencia de la formación de enlaces níquel-oxígeno más fuertes.

Baterías LFP

La batería LFP tiene otra gran ventaja, y es que no utiliza cobalto. Este material está muy mal visto por las implicaciones medioambientales y humanitarias que conlleva su extracción, en su mayoría realizada en la República Democrática del Congo. Además de eso, es caro.

En las baterías NCM y NCA, el cobalto contribuye de manera crucial a estabilizar la estructura de los enlaces níquel-oxígeno, que son débiles. Gracias al cobalto, se fortalece dicha estructura y se incrementa notablemente la densidad energética.

Pero en las baterías LFP no existe cobalto ni níquel, por lo que no es necesaria su costosa extracción. ¿Qué ocurre? que el material que se encarga de realizar la reacción de reducción y oxidación es el hierro. Y esto implica que el rendimiento es algo menor que en el caso de las baterías NCM y NCA.

Además, en las baterías LFP la estructura de los óxidos metálicos es de tipo olivino. Es más robusta y estable, pero limita la capacidad del litio para entrar y salir de ella. Esto provoca menos movilidad del mismo y, por tanto, una menor densidad energética. Es decir, a igual tamaño y peso, obtendremos menor autonomía.

Aunque existen soluciones parciales a este problema, los fabricantes de baterías LFP aún no han conseguido igualar la densidad energética de las baterías NCM y NCA.