Nueva batería de sodio con electrolito sólido mantiene el 91% de capacidad tras 1.000 ciclos
Un nuevo electrolito sólido no inflamable ha logrado cifras récord en pruebas con una química de sodio. Su resistencia, estabilidad y bajo coste quieren cambiar el panorama del almacenamiento energético. El siguiente paso será llegar a los vehículos, como motos y coches eléctricos.
Investigadores del Instituto Australiano de Bioingeniería y Nanotecnología de la Universidad de Queensland han dado un paso clave en el desarrollo de las baterías de sodio. Han creado un nuevo electrolito sólido que no es inflamable y que evita la formación de dendritas, uno de los principales problemas de seguridad de este tipo de tecnologías.
Durante las pruebas en baterías de metal-sodio, este material logró mantener una operación estable durante más de 5.000 horas a 80 ºC, conservando un 91% de capacidad tras 1.000 ciclos de carga y descarga. Se trata de un resultado que sitúa a esta tecnología como una de las candidatas más firmes para el almacenamiento estacionario de energías renovables.
Las baterías de sodio se ven como una alternativa al litio por su bajo coste y la abundancia de materias primas, pero hasta ahora su desarrollo estaba limitado por la inseguridad de los electrolitos líquidos, que son inflamables y favorecen la formación de dendritas. Estas pequeñas estructuras metálicas perforan el interior de la celda, provocando cortocircuitos y aumentando el riesgo de incendio, como se ha visto en algunos coches eléctricos y patinetes.
El nuevo material, un copolímero fluorado llamado P(Na3-EO7)-PFPE, no es inflamable y además está diseñado para impedir el crecimiento de dendritas. Su estructura interna ha sido configurada en forma cúbica centrada en el cuerpo, creando túneles microscópicos que permiten el movimiento de los iones de sodio de forma rápida y estable, con una eficiencia similar a la de las baterías de litio.
El siguiente reto de los investigadores es reproducir estos mismos resultados a temperatura ambiente. Si lo logran, se abrirá la puerta a una nueva generación de baterías de sodio con electrolito sólido capaces de se competitivas en aplicaciones reales tanto en almacenamiento estacionario como, a medio plazo, en la industria del automóvil.
El avance australiano coincide con una oleada de proyectos internacionales. En Japón, la Universidad de Ciencias de Tokio ha demostrado que dopar un cátodo con escandio mejora la estabilidad de las celdas de sodio. Otros grupos han conseguido que las baterías de sodio con electrolito sólido funcionen a temperaturas bajo cero con electrodos más gruesos. La carrera por llevar esta tecnología al mercado se está acelerando, y todo apunta a que el sodio será un serio competidor para el litio en la próxima década.
Fuente | Aibn
