Este hallazgo resuelve los grandes problemas de las baterías de sodio

Las baterías de iones de litio son las más comunes en la actualidad y desde hace varias décadas a la hora de impulsar los vehículos eléctricos y en otras aplicaciones. Sin embargo, como hemos ido comprobando en los últimos tiempos, los científicos están buscando alternativas que alivien la cadena de suministro y que sean más baratas y accesibles. Como por ejemplo, el sodio.

Es cierto que las baterías basadas en litio siguen mejorando con el paso de los años y que sus costes se reducen de forma considerable, pero en el mercado de los vehículos eléctricos se empiezan a contemplar otras opciones. Más allá de las baterías de estado sólido, que están más pensadas para el medio y largo plazo, las baterías de sodio empiezan a hacerse realidad, como ha demostrado recientemente CATL.

Ahora bien, este tipo de baterías, como todas, tienen sus pros, como su economía y su funcionamiento a temperaturas bajas extremas, y sus contras. Y estas desventajas apuntan, por ejemplo, a sus limitaciones en cuanto a potencia y velocidad de carga, así como a su estabilidad y durabilidad. Si bien hace poco conocimos unos avances que permitían mejorar este último apartado, gracias al uso de óxidos de manganeso como material de cátodo, ahora hemos conocido un nuevo avance en las baterías de sodio, un material abundante y económico.

Científicos del Instituto Helmholtz, en Berlín (Alemania), llevan años experimentando con diferentes procesos que mejoren las prestaciones de las baterías de iones de sodio. Y aquí entra un término que quizás sea nuevo para ti: la “cointercalación”. En las baterías actuales, también las de sodio, son los iones de este material los que entran y salen de los electrodos durante la carga y descarga, en lo que se conoce como intercalación convencional. Otra cosa distinta, como la cointercalación, está considerada como perjudicial para la estabilidad y el desgaste de las baterías… hasta ahora.

Los científicos implicados en este desarrollo están probando con éxito el movimiento simultáneo de iones de sodio y moléculas de disolvente. Los resultados tras sus pruebas durante los últimos tres años, con técnicas avanzadas como rayos de sincrotrón, pruebas electroquímicas y distintos materiales como sulfuros metálicos, son prometedores. Han demostrado que, gracias a la cointercalación, se pueden realizar estos procesos de forma rápida y reversible, manteniendo las baterías su capacidad y cargándose mucho más rápido, casi como un supercondensador.

Gracias a este trabajo, los científicos han podido definir parámetros capaces de predecir el comportamiento de cointercalación en futuros materiales. Este avance es prometedor para las baterías de iones de sodio, cuyos últimos modelos han alcanzado densidades energéticas similares a las actuales LFP (CATL, por ejemplo, alcanzando los 175 Wh/kg). Sin embargo, estos científicos alemanes tienen todavía trabajo por delante: comprobar que este proceso no compromete la estabilidad de la batería a largo plazo, así como sus costes.