Científicos de la Universidad del Estado de Washington han presentado una nueva batería de sodio, que podría ser la verdadera alternativa a las baterías de ion de litio, al ofrecer un rendimiento muy similar.
Las baterías de ion de litio dominan el mercado: son fáciles de encontrar en cualquier dispositivo portátil que uses, ya sea tu móvil o tu portátil. Incluso en países como España es posible alquilarlas para conseguir energía en cualquier momento.
El gran problema, que ignoramos a diario, es que estas baterías están basadas en un material cada vez más difícil de conseguir y más caro, y que provoca serios problemas para el medio ambiente: el litio.
La batería de sodio que lo puede cambiar todo
Ahora el equipo liderado por Junhua Song de la Universidad del Estado de Washington ha conseguido dar una alternativa real: la batería de ion de sodio; un nuevo diseño basado en un material mucho más accesible y barato.
En realidad, usar sodio no es una idea nueva; pero hasta ahora los investigadores no habían conseguido crear baterías que estuviesen a la altura de las de ion de litio, aunque su funcionamiento sea similar. Por lo tanto, estas baterías generan energía pasando iones entre dos electrodos (cátodo y ánodo, negativo y positivo), en un electrolito líquido.
La gran diferencia está en la cantidad de energía que pueden almacenar, o en otras palabras, la densidad energética, además de lo difícil que es recargarlas. El motivo está en la generación de cristales de sodio inactivo en la superficie del cátodo, que va quitando espacio útil en la batería.
La solución ideada por los investigadores consiste en un nuevo cátodo basado en capas de óxido de metal, y un electrolito con una alta concentración de iones de sodio. Estos cambios permiten que el paso de iones entre cátodo y ánodo sea mucho más fácil.
El nuevo cátodo fabricado en capas, clave para la nueva batería de sodio
Lo interesante es que no solo han evitado la formación de cristales, sino que también han descubierto que de esta manera, una batería de ion de sodio puede estar a la altura de las baterías de ion de litio que usamos a diario.
En las pruebas, la batería mantuvo el 80% de su carga después de 1.000 ciclos de carga y descarga; además, la capacidad era similar a la de una batería convencional del mismo tamaño.
¿La primera alternativa real?
Sí, puede que la batería de ion de litio sea uno de los mejores inventos del último siglo. Pero no es menos cierto que ya necesita un sucesor real. Hemos visto muchos intentos de usar otros materiales, pero todos tienen sus inconvenientes; puede que esta sea la primera vez que tenemos una alternativa real sobre la mesa.
El prototipo de batería de sodio desarrollado por los investigadores
Sus creadores son optimistas, pero también cautos; antes de comercializar este diseño, quieren comprender mejor cómo el electrolito y el cátodo interactúan para generar esos resultados. Eso debería permitirles mejorar el diseño aún más, para que el cambio merezca la pena incluso sin tener en cuenta el material usado.
Usar sodio en vez de litio podría reducir enormemente el precio de las baterías, y por lo tanto de los dispositivos que usamos. También permitiría buscar nuevos usos.
Si lo consiguen, Song y su equipo creen que podrían estar ante un invento que "cambiaría las reglas del juego".