RECUBRIMIENTOS SOBRE TEJIDOS DE CARBONO CON CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA PARA BATERÍAS DE ION LITIO

Abstract

Este Trabajo Fin de Grado analiza el estado del arte en el desarrollo de recubrimientos sobre tejidos de carbono orientados a mejorar el rendimiento electroquímico de baterías de ion litio (BIL). A través de una revisión bibliográfica argumentativa de la literatura publicada entre 2020 y 2025, se examinan las estrategias de recubrimiento más relevantes, con especial atención a tres familias de materiales: los óxidos metálicos de transición (TiO¿, SnO¿, MnO¿), los materiales bidimensionales conocidos como MXenes, en particular el Ti¿C¿T¿, y los compuestos de silicio nanoestructurado. El análisis revela que la combinación del sustrato tridimensional poroso del tejido de carbono con recubrimientos de material activo permite prescindir de aglutinantes y colectores de corriente metálicos convencionales, lo que se traduce en una reducción del peso del electrodo y en mejoras sustanciales de la densidad energética. Los recubrimientos de SnO¿ sobre tejidos de carbono alcanzan capacidades reversibles de hasta 1,69 mAh cm¿² tras 500 ciclos; los electrodos basados en MXenes presentan capacidades de hasta 1083 mAh g¿¹ con excelente retención cíclica; y los nanohilos de silicio sobre tejidos de carbono logran capacidades reversibles próximas a 3500 mAh g¿¹. El avance más disruptivo del periodo revisado es la batería estructural de fibra de carbono desarrollada por Chaudhary y Asp (Chalmers, 2024), reconocida por el Foro Económico Mundial como una de las diez tecnologías emergentes más prometedoras de 2025. Se concluye que la nanoestructuración del recubrimiento, la funcionalización superficial del tejido y la selección del método de deposición son los factores que mayor influencia ejercen sobre el rendimiento electroquímico del electrodo resultante.