Dos equipos de investigadores independientes unos del otro logran grandes avances en las baterías de cátodo de sodio
Con casi 30 años en el mercado las baterías de ion de litio sin duda alguna han revolucionado el sector energético mundial por su gran densidad energética y bajo peso, lo que permitió el avance tecnológico en materia de dispositivos móviles como radios, computadoras, teléfonos celulares e incluso vehículos eléctricos, pero con los precios aun altos de estas baterías una nueva opción son las baterías de cátodo de sodio.
El sodio al ser un mineral alcalino comparte buena parte de sus propiedades eléctricas con el litio, sin embargo, este ha sido históricamente relegado por el litio por los problemas que sufren las baterías de sodio en cuanto a su carga y descarga, pues al utilizar la batería con cátodos de sodio estas tendían a generar cristales dentro de la misma lo que bloqueaba el flujo de electrones inutilizando la batería en un corto plazo, además de el empleo de cobalto tanto en las de sodio como en las de litio en su fabricación, el cual está asociado a problemas humanitarios y ecológicos en las regiones donde se extrae.
Este problema ha sido atendido de dos formas diferentes en extremos opuestos del mundo:
Por un lado, tenemos un equipo de investigadores del NUST MISIS (The National University of Science and Technology), Academia de Ciencias de Rusia y Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, donde se buscaba simular por computadora una batería de litio multi capa, ya que las baterías de litio tradicionales necesitan ser mono capa para evitar la inestabilidad de la celda, dicha investigación arrojo que la utilización de láminas de grafeno hacia posible esta acción pero no eliminando el factor de la inestabilidad por completo, pues al agrupar varias capas estas se tornaban cada vez más inseguras, por lo que decidieron continuar sus simulaciones pero esta esta vez con el sodio, elemento alcalino similar al litio, y observaron que el sistema se torna cada vez más estable con forme se añaden más capas de material, caso contrario al del litio, aunado al inexistente uso del cobalto en su ánodo siendo este reemplazado por el grafeno.
Pese a esto aún no hay una celda tangible para ser utilizada en pruebas, cosa en la que el equipo se encuentra trabajando actualmente.
La segunda opción proviene de un equipo de investigadores de la Universidad del Estado de Washington liderados actualmente por Junhua Song, los cuales consiguieron crear un prototipo de batería utilizando como cátodo varias capas de óxidos metálicos no especificados y sodio sumergidos en un electrolito líquido, para de esta forma evitar la formación de cristales de sodio en el interior de la batería.
En las pruebas la batería logro ser igual de eficiente que sus equivalentes en litio, conservando el 80% de su capacidad total luego de 1 000 ciclos de carga y descarga y una densidad energética parecida a sus semejantes de litio, siendo esta, una gran alternativa a mediano plazo para competir con las actuales baterías de ion de litio.
También comentaron que esta batería abre las puertas a nuevas baterías sin ánodo de cobalto.
Pixabay. (2020). Reemplazo de litio con sodio en baterías. 08/16/2020, de PHYS.ORG Sitio web: https://phys.org/news/2020-07-lithium-sodium-batteries.html
Alexander Freund. (2020). Sodio en lugar de litio: un verdadero avance en baterías. 08/16/2020, de DW Sitio web: https://www.dw.com/es/sodio-en-lugar-de-litio-un-verdadero-avance-en-bater%C3%ADas/a-54533466?maca=spa-vam_forbesmx-28169-html-copypaste
Adrián Raya. (2020). ¿Adiós al litio? Nueva batería de sodio es tan buena como las que usamos pero más barata. 08/16/2020, de El Español Sitio web: https://www.elespanol.com/omicrono/hardware/20200601/adios-litio-nueva-bateria-sodio-usamos-barata/494451470_0.html
