Cómo LG Energy Solutions acaba de reescribir las reglas de las baterías de nueva generación
LG Energy Solution y la Universidad Nacional de Seúl han resuelto un obstáculo crítico en la comercialización de las baterías LMR: la generación de gases y la degradación de capacidad en celdas de gran formato. Este hallazgo podría reducir drásticamente los costos de las baterías para vehículos eléctricos y debilitar la dependencia del cobalto.
El truco del oxígeno que lo cambia todo
LG Energy Solution y la Universidad Nacional de Seúl han trabajado en algo que la mayoría de los compradores de vehículos eléctricos nunca escuchará en un comunicado de prensa. Pero el trabajo, publicado en Nature Communications, podría transformar la forma en que los coches eléctricos económicos se vuelven accesibles.
El problema que abordaron es simple de describir e imposible de resolver: los materiales catódicos ricos en litio y manganeso (LMR) contienen mucha más energía por gramo que cualquier producto actualmente fabricado en masa. La almacenan, en parte, mediante un mecanismo que la mayoría de las baterías comerciales no utiliza: recurriendo a los átomos de oxígeno dentro del propio material. La contrapartida es que esos mismos átomos de oxígeno pueden escapar de sus enlaces durante la carga, reaccionar de forma impredecible y generar gas que infla la celda y destruye la capacidad con el tiempo.
Durante años, esa ha sido la barrera entre los artículos de investigación sobre LMR y los productos LMR.
Lo que realmente hicieron los investigadores
El equipo conjunto, liderado por el profesor Im Jong-woo del Departamento de Química de la SNU, no descubrió un nuevo material. Descubrieron cómo hacer funcionar el existente sin autodestruirlo.
Mediante un análisis preciso del comportamiento de oxidación y reducción del oxígeno a lo largo de los ciclos de carga y descarga, identificaron una variable que había pasado casi desapercibida: el voltaje de corte en descarga importa casi tanto como el de corte en carga. La mayoría de los ingenieros se centran en qué tan alto pueden elevar el voltaje durante la carga. El equipo de LG y la SNU demostró que qué tan profunda es la descarga de la celda es igual de decisiva para la recuperación del oxígeno.
Reducir el límite superior de carga de 4,6 V a 4,3 V aumentó la eficiencia de reducción del oxígeno del 86 % al 97 %. Llevar la descarga hasta 2,0 V en lugar de los convencionales 3,0 V completó el ciclo de recuperación, devolviendo el oxígeno a un estado cercano al original.
Eso por sí solo ya sería notable. Pero la verdadera prueba de cualquier avance en baterías es si sobrevive a escala industrial. El equipo aplicó estos hallazgos para rediseñar la ventana de voltaje y el proceso de formación —el condicionamiento inicial— de una celda grande de 40 Ah. Bajaron específicamente las temperaturas durante la etapa de formación, que es donde la generación de gas tiende a ser más aguda en las celdas grandes debido al transporte iónico más lento y las geometrías internas más apretadas.
El resultado: después de 883 ciclos completos de carga y descarga, la celda de 40 Ah optimizada retuvo el 92,2 % de su capacidad inicial.
Ese es un dato significativo porque demuestra que la estabilidad del LMR no es solo una curiosidad de laboratorio. Una celda de 40 Ah es el formato que se instala en vehículos de producción, no las celdas de moneda ni las muestras de investigación de 2 Ah.
Por qué esto va más allá del laboratorio
Los materiales LMR pueden sustituir el cobalto por manganeso en la química del cátodo. El cobalto es costoso, está concentrado en la República Democrática del Congo y está cada vez más sujeto a escrutinio por la ética de la cadena de suministro y la volatilidad de precios. El manganeso es mucho más abundante y drásticamente más barato.
Los fabricantes chinos de baterías han estado invirtiendo fuertemente en químicas con poco o ningún cobalto, pero el LMR se sitúa en la cima de la escalera de densidad energética entre esas alternativas. Si LG Energy Solution puede comercializarlo a la escala requerida para aplicaciones automotrices, socava la ventaja de costos que los productores chinos han construido alrededor de las cadenas de suministro LFP y NMC: no igualando sus precios, sino ofreciendo mayor densidad energética a menor costo de materiales.
La implicación para los fabricantes de automóviles es directa. Una celda LMR con 92 % de retención de capacidad después de 883 ciclos podría soportar un vehículo con una duración de mucho más de 200 000 kilómetros con un solo paquete de baterías. Eso elimina una de las mayores fricciones pendientes en la adopción de los VE: la ansiedad por la autonomía vinculada a la degradación de la batería, sin agregar cobalto a la lista de materiales.
Quiénes ganan y quiénes pierden
LG Energy Solution gana si se mueve rápido. La compañía ya había mostrado confianza en el LMR a principios de este año, cuando el ejecutivo Byun Byung-cheon recibió un premio por invención por patentes relacionadas con LMR. Eso sugiere que los cimientos de la propiedad intelectual se sentaron antes del estudio actual. Lo que hace este artículo es convertir esa IP en un protocolo de ingeniería.
El ecosistema de baterías de Corea del Sur se beneficia desproporcionadamente. LG, Samsung SDI y SK On han tratado el LMR como un paso estratégico siguiente. El gobierno ha comprometido aproximadamente 30 000 millones de wones hacia el desarrollo de LMR, según reportes de septiembre de 2025. Este trabajo le da a esa inversión un hito concreto en lugar de un horizonte lejano.
Los fabricantes chinos de baterías son los probables perdedores en términos relativos. CATL y BYD dominan la narrativa actual sin cobalto a través del LFP: una química que es más barata y segura, pero significativamente menor en densidad energética. El LMR ofrece un camino hacia una economía similar a la del LFP con densidad energética de clase NMC. Si LG lo comercializa primero a escala automotriz, la ventaja por costo por kWh se desplaza lejos de la química en la que China ha optimizado su apuesta.
Los fabricantes de automóviles que logren asegurar suministro temprano de LMR tendrán una ventaja en el producto. GM ya habría sido reportado como considerando el LMR para futuras plataformas de VE, lo que sugiere que los grandes OEMs están observando este espacio de cerca.
Qué sucede a continuación
El siguiente paso inmediato es pasar de una celda de laboratorio de 40 Ah a un formato representativo de producción a escala piloto. LG Energy Solution no ha anunciado un calendario para esa transición, y es poco probable que sea rápida. La comercialización de baterías típicamente toma de dos a cuatro años desde la demostración revisada por pares hasta la producción en volumen, dependiendo de la implementación de capital y los ciclos de validación del cliente.
La optimización del proceso de formación descrita en el artículo probablemente se convertirá en un parámetro de fabricación propietario. Eso significa que el verdadero diferenciador no será la química en sí —la cual eventualmente será replicable—, sino los controles de proceso alrededor de las ventanas de voltaje y la gestión de temperatura durante el condicionamiento de la celda.
Por ahora, el número más importante es 92,2 %. Es la primera evidencia creíble de que los materiales LMR pueden sobrevivir miles de ciclos en un formato que importa para los automóviles. El resto es ejecución.