Gran avance en las nuevas baterías de sodio: Carga completa en sólo seis minutos

Según un equipo de investigación de Lingnan University Hongkonglas baterías de iones de sodio son desde hace años una alternativa rentable y sostenible a los dispositivos de almacenamiento de energía basados en el litio. El sodio está casi infinitamente disponible en la Tierra en forma de sal de mesa y su extracción es significativamente más barata que la del litio. Por tanto, las baterías prometen precios más bajos y una menor dependencia de materias primas críticas. Sin embargo, los enfoques anteriores adolecían de una corta vida útil y de elevados riesgos durante los procesos de carga rápida.

La arquitectura sin ánodo es la clave

El equipo de investigación utilizó un diseño sin ánodo en el que no se instala un ánodo fijo. En su lugar, el ánodo se forma durante la carga mediante la deposición de iones de sodio en un colector. En experimentos anteriores, este proceso conducía a menudo a la formación de dendritas, finas estructuras metálicas que pueden provocar cortocircuitos. La carga rápida, en particular, agravaba este problema.

Estabilidad mediante una mayor concentración de sal

Los científicos de Hong Kong y Pekín resolvieron el problema aumentando considerablemente la concentración de sales de sodio en el electrolito. Esto garantiza que haya suficientes iones disponibles en las inmediaciones del colector durante la carga, lo que favorece una deposición uniforme. Como resultado, la pila se mantiene estable, incluso a altas velocidades de carga. En las pruebas, la célula alcanzó una capacidad de carga rápida de 10C y pudo cargarse por completo en seis minutos. Tras 500 ciclos de carga, aún conservaba más del 70% de su capacidad original.

Potencial para la movilidad y el almacenamiento de energía

"El sodio cuesta menos de una décima parte que el litio, es abundante en el agua de mar y puede reducir significativamente el precio de los vehículos eléctricos y los sistemas de almacenamiento de energía", explicó el director del proyecto, el profesor Li Liangliang. Los investigadores ven su desarrollo como un paso hacia el almacenamiento de energía en el mercado de masas. Entre las posibles aplicaciones se encuentran los vehículos eléctricos, los sistemas estacionarios de almacenamiento de energías renovables e incluso la electrónica de consumo portátil.

Perspectivas

Estos son aún resultados de laboratorio. El siguiente paso es seguir desarrollando la batería de sodio sin ánodo más allá de la fase de prototipo para su producción industrial. Si esto tiene éxito, la tecnología podría convertirse en un serio competidor de los sistemas de iones de litio.