Baterías más seguras, duraderas y económicas, el sodio se une a la moda del electrolito sólido

Las baterías de sodio poco a poco van abriéndose camino como una de las alternativas más prometedoras a las de litio. Aunque a día de hoy se utilizan principalmente en sectores como el del almacenamiento energético estacionario, se espera que en los próximos años empiecen a popularizarse también en el transporte, ya que cuentan con argumentos de gran peso frente a otras tecnologías.

Para empezar, son más baratas. El sodio es un material más abundante, asequible y fácil de extraer que el litio; además, tiene una distribución geográfica más uniforme. Por otro lado, estas baterías pueden prescindir de otras materias primas como el cobalto, el níquel, el cobre o el grafito, reduciendo con ello la dependencia de las cadenas de suministro controladas por potencias externas como China.

También habría que mencionar que son mucho menos sensibles al frío que las baterías de litio, manteniendo prácticamente inalterada su capacidad a temperaturas bajo cero. Eso sí, no todo es perfecto: su principal debilidad radica en que ofrecen una densidad energética claramente inferior, una desventaja que sin embargo poco a poco está siendo solventada.

Recientemente, CATL presentó sus baterías de sodio Naxtra, para las cuales se anuncia un precio objetivo de 10 dólares/kWh. El gigante chino afirma que podrán cubrir más del 40% de la demanda de automóviles eléctricos, pues su densidad energética de 175 Wh/kg (ligeramente por detrás de las baterías LFP de última generación) permitirá el desarrollo de modelos con más de 500 km CLTC de autonomía.

Coches eléctricos más baratos, seguros e inmunes al frío

Su tasa de carga de 5C las hace compatibles con recargas ultrarrápidas de poco más de 10 minutos. Otro punto a destacar es que a -40 ºC retienen el 90% de su capacidad; además, su ciclo de vida se sitúa en 10.000 ciclos. En un coche con 500 km de autonomía, esto equivaldría a 5 millones de km recorridos. La mayoría de expertos coinciden en que las baterías de sodio no sustituirán a las de litio, sino que las complementarán.

El despliegue a gran escala de las baterías de sodio comenzará el año que viene. En paralelo al incremento de la producción, se espera que los costes se reduzcan a la mitad en un plazo de 2-3 años. Entre tanto, laboratorios y fabricantes están trabajando para solventar inconvenientes como su baja densidad energética.

Sin ir más lejos, un equipo de investigadores de la Western University (Ontario, Canadá) está desarrollando una batería de sodio con electrolito sólido que promete durabilidad, economía y seguridad (recordemos que los electrolitos líquidos son inflamables). El uso de un nuevo material a base de azufre y cloro permite mejorar la conductividad y la resistencia del electrolito. Su elevada estabilidad mecánica y térmica le otorga una amplia vida útil y le permite funcionar en un amplio rango de temperaturas.

"Actualmente, la mayoría de las baterías que utilizamos contienen electrolitos líquidos inflamables y elementos raros como el litio. El sodio es mucho más abundante y económico, y si logramos que funcione en forma de electrolito sólido, podría ser más barato, más seguro y más duradero. Estamos haciendo un progreso real hacia baterías más seguras y rentables", declara el Dr. Yang Zhao, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales de la Western University.