El calcio puede sustituir al litio en las baterías de los coches eléctricos

La escasez de litio ha llevado a un grupo de científicos a fijarse en otros elementos para fabricar baterías. En un reciente estudio, el profesor Haesun Park de la Universidad coreana Chung-Ang y sus colegas llevaron a cabo simulaciones por computadora para determinar qué metales serían los más apropiados para funcionar en una batería de iones con cátodos de calcio.

Las reservas existentes de litio en todo el mundo no son suficientes para satisfacer una demanda que se estima se cuadriplicará entre 2020 y 2030, pasando de 345.000 toneladas a 2 millones de toneladas. El calcio es 10.000 veces más abundante en la corteza terrestre que el litio y puede tener un rendimiento como batería similar.

La mayor parte de la investigación se desarrolló en el Laboratorio Nacional de Argonne en Illinois, así como en el Centro Conjunto para la Investigación del Almacenamiento de Energía, financiado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos.

El posible sustituto del litio no es una sorpresa

El equipo científico investigó los iones de siete metales de transición y cuatro tipos de estructuras de capas para un total de 28 cátodos candidatos. A través de cálculos basados en la teoría del funcional de la densidad (TFD) obtuvieron datos importantes sobre la estabilidad termodinámica, densidad de energía, capacidad de síntesis y estructura electrónica de los diferentes metales. Con todos estos datos el cobalto surgió como el mejor metal de transición para una batería con un cátodo de calcio. También demostraron que la combinación de diferentes metales de transición en el cátodo puede ser una estrategia viable para mejorar ciertas características deseadas.

Logramos demostrar que los óxidos de transición en capas, que se usan ampliamente en las baterías de litio, sodio y potasio, pueden ser una clase prometedora de materiales para los cátodos de calcio.

Profesor Haesun Park

El cobalto sin embargo no está exento de problemas de extracción, precio y suministro. La producción mundial se centra en un 70% en la República Democrática del Congo. Las restricciones sobre la obtención de minerales conflictivos complican la exportación del metal, que ha doblado su precio en el último año.

El litio por otra parte puede no ser tan escaso como presuponen los científicos que llevaron a cabo el estudio. Alex Grant, de Jade Cove Partners, sostiene que hay litio más que suficiente en depósitos de todo el mundo para satisfacer la creciente demanda para baterías de coches eléctricos.

Tenemos una escasez de litio en este momento, principalmente porque la gente no estaba haciendo estas inversiones hace cinco años. Eso probablemente persistirá durante un par de años. Pero el litio definitivamente está disponible.

Alex Grant, Jade Cove Partners

Fuente Miningmagazine.com

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