Empleando un nuevo material para el cátodo, se mejora drásticamente la densidad energética y la densidad de potencia, consiguiendo estabilidad y una gran vida útil.
Investigadores de la Universidad de Princeton, en Nueva Jersey, aseguran haber logrado importantes avances en el campo de las baterías de iones de sodio, desarrollando una solución para uno de los mayores problemas de esta tecnología, la densidad de energía.
Un equipo de investigadores dirigido por el profesor Mircea Dincă, cuyo laboratorio cuenta con el apoyo financiero de Lamborghini, ha logrado desarrollar una “alternativa apasionante” para fabricar baterías de iones de sodio de alta capacidad energética, lo que aumenta la probabilidad de que esta tecnología se pueda aplicar y comercializar en más tipos de vehículos, y no sólo en urbanos asequibles.
Un cátodo orgánico con prestaciones excepcionales
Hasta ahora, los intentos por desarrollar baterías de sodio-ion han encontrado un obstáculo clave: su baja densidad energética. Esto significa que, a igualdad de tamaño, almacenan menos energía que una batería de litio, reduciendo la autonomía de los vehículos eléctricos.
Sin embargo, el equipo de Dincă ha logrado sortear este inconveniente con un innovador material para el cátodo, la bis-tetraaminobenzoquinona (TAQ), un sólido orgánico en capas que mejora drásticamente la densidad energética y la densidad de potencia de las baterías de sodio. Alcanza niveles comparables, e incluso superiores, a los de las baterías de litio actuales.
Según el equipo de investigadores, esta tecnología logra utilizar prácticamente el 100% del material activo, alcanzando una capacidad máxima cercana al máximo teórico. Además, su diseño con nanotubos de carbono facilita una mejor conducción de los electrones y una distribución homogénea del material dentro del electrodo, lo que se traduce en una carga más rápida y eficiente.
En términos prácticos, esto significa que una batería de sodio con este material podría cargarse en menos tiempo que las de litio actuales, manteniendo una gran capacidad de almacenamiento de energía. Además, el TAQ es muy estable frente al aire y la humedad, tiene una prolongada vida útil y soporta temperaturas elevadas sin degradarse. Todo ello manteniendo los bajos costes inherentes a la tecnología de ion-sodio.
¿Por qué baterías de sodio?
Este hallazgo, publicado en la revista Journal of the American Chemical Society, marca un paso importante en la evolución de la tecnología de baterías de sodio y abre nuevas posibilidades no sólo para vehículos eléctricos más asequibles con mejores prestaciones, también para aplicaciones como centros de datos, redes eléctricas y almacenamiento de respaldo en centrales de energía renovable.
El litio ha sido el pilar fundamental de las baterías durante décadas. Está presente en las baterías de todos los dispositivos electrónicos, desde teléfonos móviles hasta portátiles o los vapers, pasando por vehículos eléctricos. Sin embargo, aunque su precio está cayendo drásticamente, el litio sigue siendo un producto caro y tiene otro problema: la dependencia de las cadenas de suministro. El litio se concentra en unos pocos lugares del planeta, y la mayoría del refinado y producción final se lleva a cabo en China.
El sodio resuelve esos problemas: es un elemento muy abundante, presente en el agua de mar y en la corteza terrestre, y muy barato. Esto se traduce en baterías mucho más baratas. Además, como está repartido por toda la corteza terrestre, reduce la dependencia de China y elimina las tensiones geopolíticas generadas por los recursos de litio.
Sí quieres conocer más.
Descubren la solución al mayor problema de las baterías de sodio, la tecnología que puede desterrar al litio
Fuente: https://www.hibridosyelectricos.com
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