Las baterías de sodio, una alternativa cada vez más prometedora a las de litio
De todas las tecnologías alternativas a las actuales baterías de iones de litio, las de sodio son posiblemente las más prometedoras, siendo muy probable que en los próximos años jueguen un papel clave en sectores como el del almacenamiento energético estacionario.
Las baterías de sodio han logrado captar el interés de la industria en los últimos tiempos, hasta el punto de que fabricantes como BYD o Stellantis han invertido en su desarrollo. De todas las tecnologías alternativas a las baterías de litio, lo cierto es que las de sodio se erigen como una de las más interesantes debido a varias de sus ventajas inherentes.
Para empezar, el sodio es un material mucho más abundante, fácil de extraer, de reciclar y con una distribución geográfica más diversa; por si esto fuera poco, China no controla la cadena de suministro, algo que podría ser muy beneficioso para regiones como Europa. Tampoco podemos perder de vista que su huella de carbono es mucho más baja.
Además, el sodio es más barato que el litio, y su uso permite prescindir de otros materiales costosos (por ejemplo, las baterías de sodio de Northvolt no tienen cobalto, níquel, cobre o grafito). De acuerdo con las estimaciones de BloombergNEF, estas baterías podrían llegar a costar la mitad que las LFP (litio-ferrofosfato), una química por la que China lleva años apostando precisamente por su asequibilidad.
También habría que mencionar sus tasas de carga más elevadas, lo que se traduce en unos tiempos de recarga más reducidos. Su rendimiento a temperaturas extremas es superior (por ejemplo, en algunos casos se ha comprobado que a -20 ºC retienen aproximadamente el 90% de su capacidad), y por si todo esto fuera poco, también son más seguras.
En busca de la batería perfecta
La principal «pega» de las baterías de sodio es que, por el momento, su densidad energética es inferior a la exhibida tanto por las NCM (níquel, cobalto, manganeso) como por las LFP. Sin embargo, esta brecha cada vez está más cerca de cerrarse, como ha demostrado ahora un equipo de investigadores de la Universidad de Princeton, los cuales han desarrollado una batería de sodio con un nuevo material catódico orgánico, la bis-tetraaminobenzoquinona (TAQ).
Este avance aborda limitaciones como su baja densidad energética. La TAQ presenta un «rendimiento excepcional»; de hecho, se afirma que incluso podría superar a los cátodos de las baterías de litio. La insolubilidad de la TAQ contribuye a la estabilidad del cátodo, pues evita su descomposición. La elevada conductividad por su parte facilita el flujo de electrones.
El uso de nanotubos de carbono como aglutinante permite crear un electrodo homogéneo con una estructura optimizada para una utilización de casi el 100% del material activo, lo que acerca el rendimiento de la batería a sus límites teóricos. En concreto, presenta una densidad a nivel de electrodo de 606 Wh/kg y una buena estabilidad cíclica.
Fuente | Interesting Engineering
