Estos días ha sido noticia un importante avance logrado por la NASA, que ha realizado importantes avances en las baterías de electrolito sólido. Pero uno de los problemas de esta vía es su dependencia de materiales como el selenio y el litio en su composición, con este último precios cada vez más elevados. Es por eso que otros equipos están centrando su atención en una alternativa que permitirá desarrollar competitivas baterías de electrolito sólido, pero usando como principal componente el barato y abundante sodio.
El actual contexto donde el precio del litio, que ha disparado su precio un 200% en los últimos 12 meses, los desarrollos relacionados con las baterías de sodio se han visto acelerados en todo el mundo. Este elemento es más abundante y barato que el litio; además, es más fácil de reciclar. Tampoco podemos perder de vista que tienen un rendimiento muy superior a bajas temperaturas, uno de los puntos débiles de las de iones de litio.
Para mejorar estas baterías y garantizar que más interesantes que las actuales baterías de litio, un grupo de investigación de la Escuela de Ingeniería de la Universidad Metropolitana de Osaka, ha desarrollado un nuevo electrodo positivo, de Na 2 FeS 2, para baterías de sodio con electrolito sólido. Estas baterías tienen una alta capacidad de almacenamiento de energía y alta reversibilidad.
Sin embargo, en comparación con las baterías de litio, las de sodio tienen un rendimiento limitado en aspectos como la baja vida útil, que ha impedido el despliegue a gran escala de esta tecnología. Pero los trabajos de este equipo japonés pueden cambiar esto.
El grupo de desarrollo diseñó un electrodo positivo para baterías de sodio utilizando Na 2 FeS 2 que puede cargarse y descargarse durante más de 300 ciclos. Esto se debe a la estructura cristalina única que le da al electrodo una larga vida útil respecto a los desarrollos actuales.
La mayoría de los electrodos de sulfuro metálico se basan en reacciones de conversión, en las que los grandes alineamientos que se producen durante la carga y la descarga se asocian con reacciones no homogéneas y a la consecuente degradación de las celdas.
Sin embargo, el nuevo electrodo desarrollado por el equipo es capaz de lograr un alto grado de reversibilidad durante la carga y descarga al someterse a una reacción de tipo inserción. Esto permite que el electrodo de Na 2 FeS 2 conserve su estructura cristalina durante muchos más ciclos.
Para los responsables del proyecto, este avance es clave y permitirá abrir las puertas al desarrollo de nuevas celdas de electrolito sólido que prescindan de elementos como el litio, el selenio o el azufre, dando como resultado unas baterías con mayor densidad energética, con mayor estabilidad térmica al prescindir de líquidos, y compatibles con recargas mucho más rápidas.
Vía | Techexplore
