A día de hoy, las baterías más empleadas en los vehículos eléctricos son las de iones de litio. Uno de sus principales inconvenientes es la relativa escasez y el elevado precio de algunos de los materiales que las componen, como es el caso del propio litio. Esto conlleva ciertos problemas a la hora de satisfacer su demanda, los cuales irán a más en el futuro.
Una alternativa a las baterías de iones de litio son las de iones de sodio. El sodio es un material muy abundante, barato y sostenible; sin embargo, hasta ahora este tipo de baterías no eran capaces de ofrecer la capacidad de las de iones de litio; además, también mostraban una degradación superior a igualdad de ciclos de carga/descarga. Uno de sus principales problemas es la creación de una capa de cristales de sodio que se acumula en la superficie del cátodo, lo que detiene el flujo de iones de sodio y provoca que la batería falle.
Sin embargo, ahora un grupo de investigadores del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL) y de la Universidad Estatal de Washington (WSU) han desarrollado una batería de iones de socio capaz de igualar en aspectos como la capacidad o la durabilidad a las actuales baterías de iones de litio. Esta investigación abre la puerta a la viabilidad comercial de este tipo de baterías.
Capaces de mantener más del 80% de su capacidad tras 1.000 ciclos de carga/descarga, lo cierto es que los resultados son los mejores obtenidos hasta la fecha para una batería de iones de sodio. La investigación ha sido dirigida por Yuehe Lin, un profesor de la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales de WSU, y Xiaolin Li, un científico del PNNL.
«Este es un desarrollo importante para las baterías de iones de sodio. Existe un gran interés en torno al potencial para reemplazar las baterías de iones de litio con iones de sodio en numerosas aplicaciones», declara el Dr. Imre Gyuk, director de Almacenamiento de Energía de la Oficina de Electricidad del Departamento de Energía de Estados Unidos.
Los investigadores involucrados en el proyecto desarrollaron un cátodo de óxido de metal en capas y un electrolito líquido que incluye iones de sodio adicionales, lo que mejora la interacción con el cátodo. Este diseño permite un movimiento continuo de los iones de sodio, evitando la acumulación de cristales inactivos.
Actualmente los responsables de la investigación continúan trabajando para comprender mejor la interacción entre el cátodo y el electrolito, lo que permitirá mejorar el diseño de batería con nuevos materiales. Además, quieren desarrollar una batería que prescinda por completo del cobalto, lo que permitirá un abaratamiento todavía mayor.
Fuente | WSU Insider
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