Litio: un centro del CONICET será el único en Argentina en producir un elemento clave para la fabricación de baterías

El Centro de Química Inorgánica (CEQUINOR, CONICET-UNLP-asociado a CICPBA) ultima detalles para comenzar a trabajar en la producción de flúor, un gas de gran utilidad para múltiples disciplinas pero, en particular, fundamental para uno de los últimos procesos de la obtención del hexafluorofosfato de litio o electrolito, el “corazón” de las baterías de litio, encargado de aportarles los iones que originan la carga eléctrica: la eliminación del agua residual que, de no quitarse, pone en riesgo la vida útil y condiciones de seguridad de las baterías. Es gracias a la llegada al país de un compuesto salino desarrollado en Alemania por Agustín Spaltro, miembro de la Carrera del Personal de Apoyo (CPA) del CONICET en ese centro de investigación, capaz de contener en su interior un gran volumen de flúor inactivo, lo que facilitó un traslado internacional seguro pese a tratarse de un elemento altamente reactivo. Si bien Argentina tiene una larga tradición en química del flúor que data de los años ’50, la producción se interrumpió hace años, por lo que a partir de este proyecto el CEQUINOR será el único espacio nacional dedicado a ella.

“El proceso de producción de flúor es altamente peligroso, pero relativamente sencillo si uno cuenta con la infraestructura necesaria para desarrollarlo”, apunta Spaltro, y añade: “El problema es que hace tiempo no se produce en Argentina, entonces poder contar con una muestra implica muchas complicaciones. Primero, hay que traerlo desde el exterior, y es especialmente difícil transportarlo, porque es un elemento muy reactivo. Durante una estadía que realicé por tres meses a comienzos de 2023 en un laboratorio de la Universidad Libre de Berlín, Alemania, pude preparar algo superador que permitió traer flúor al país en condiciones de seguridad menos extremas”.

Además de adquirir conocimientos acerca de la química del flúor, su manipulación y el manejo de las líneas de vacío necesarias para su uso en laboratorios, Spaltro aprovechó la estadía en Alemania para preparar una sal, o hexafluoroniquelato de potasio, resultante de la síntesis bajo ciertas condiciones experimentales de otras dos sales –fluoruro de níquel y fluoruro de potasio– que es capaz, primero, de absorber el flúor en su estado gaseoso; luego, de contenerlo inactivo; y finalmente, de liberarlo por calentamiento, a temperaturas superiores a los 450 grados centígrados. La muestra que llegó al país es de casi dos kilos y medio, con lo que se estima se podrían producir cerca de 220 litros de flúor. “Una vez que se libera el flúor contenido, el subproducto resultante es capaz de ser fluorado nuevamente para que vuelva a absorber flúor. Si bien no de manera infinita, se lo puede reutilizar para seguir produciendo”, comenta el profesional.

“El CEQUINOR tiene como uno de sus objetivos fundamentales volver a tener química del flúor, algo que se pudo producir en La Plata en los años ’50, de la mano del profesor alemán Hans Schumacher y de nuestro fundador, Pedro J. Aymonino, pero que luego se interrumpió”, cuenta Carlos Della Védova, investigador del CONICET en ese centro de investigación, y desarrolla: “Hoy en día son muy pocos los países que producen flúor, por un lado por la importancia estratégica que tiene y, por otro, porque se trata de un elemento difícil, que implica un proceso muy complicado, requiere conocimiento y el manejo de cuestiones de seguridad muy estrictas, y tiene importantes implicancias medioambientales”.

“Para nosotros –continúa–, en el último tiempo este elemento adquirió mucho valor, cuando comenzamos a trabajar con el electrolito que se utiliza en las baterías de litio. Eso hizo que cobre un potencial más palpable y nos abra un campo muy amplio de posibilidades”. Según comentan los expertos, tras el proceso de producción del electrolito para baterías de litio quedan restos de agua que, de no eliminarse, son capaces de descomponer ese elemento y generar subproductos que atentan contra la funcionalidad de las baterías: “El flúor oxida el agua, la convierte en un elemento volátil fácil de quitar y eso hace que podamos dejar al electrolito anhidro, es decir seco”, dice Spaltro.

El edificio del CEQUINOR cuenta con un piso completo originalmente proyectado para la producción de química del flúor, y ese espacio se está empezando a acondicionar con la infraestructura necesaria para su manipulación. “Para nosotros esto abre un nuevo escalón a esta química, que implica estudios fisicoquímicos, de compuestos fluorados, que hay toda una rama en la química farmacéutica que los utiliza, y de todo un campo aún inexplorado de aplicaciones. Es un eslabón muy valioso en una larga cadena de posibilidades”, destaca Della Védova para finalizar.