Descubren cómo alargar la vida de las baterías de sodio
Un equipo japonés logra resolver uno de los mayores problemas de las baterías de sodio. Gracias al manganeso y al cobre, se mejora la estabilidad y rendimiento de estas celdas, sin necesidad de litio. El avance acerca su uso en vehículos eléctricos y almacenamiento de energía.
Un equipo de investigadores japoneses ha logrado un importante avance en el desarrollo de baterías de sodio, gracias al uso de óxidos de manganeso como material para el cátodo. Este nuevo enfoque no solo mejora notablemente el rendimiento, sino que aumenta significativamente la vida útil de estas baterías, lo que las posiciona como una alternativa real y sostenible a las baterías de litio.
Las baterías de sodio se perfilan desde hace años como una opción prometedora frente a las tradicionales baterías de iones de litio, gracias a la mayor abundancia y bajo coste del sodio. Sin embargo, su adopción masiva se ha visto limitada por problemas de estabilidad y durabilidad. Ahora, un equipo liderado por el profesor Shinichi Komaba de la Universidad de Ciencia de Tokio ha encontrado una solución potencial: utilizar óxidos de manganeso como material de cátodo.
El compuesto en cuestión, óxido de sodio y manganeso (NaMnO₂), se presenta en dos fases cristalinas: α-NaMnO₂, con una estructura en capas monoclínica, y β-NaMnO₂, con capas corrugadas. La fase β es especialmente prometedora, pero su síntesis a altas temperaturas provoca defectos estructurales que reducen la capacidad de la batería.
Estos defectos, conocidos como fallos de apilamiento (stacking faults), degradan el rendimiento durante los ciclos de carga y descarga. Para resolver este problema, los investigadores han experimentado con diferentes elementos dopantes. Entre todos ellos, el cobre (Cu) ha demostrado ser el único capaz de estabilizar de forma eficaz la fase β de NaMnO₂.
El dopaje con cobre no solo reduce los defectos de apilamiento, sino que también mejora el rendimiento electroquímico del electrodo. Esto se traduce en una mayor estabilidad y una vida útil más larga para las baterías de sodio, algo esencial para su uso en vehículos eléctricos, almacenamiento energético y dispositivos electrónicos.
Según el profesor Komaba, este avance podría ser decisivo para lograr soluciones de almacenamiento más accesibles y sostenibles, gracias al bajo coste tanto del sodio como del manganeso. El hallazgo abre nuevas posibilidades para una transición energética más limpia y menos dependiente del litio, cuyo coste y disponibilidad siguen siendo un problema creciente.
Fuente | Sciencedirect
