Ingenieros en China han presentado un nuevo diseño de batería de sodio y azufre que ofrece una alternativa potencialmente más segura y económica a la tecnología de iones de litio. Este avance aborda las crecientes preocupaciones sobre los riesgos de seguridad del litio, los crecientes costos y las vulnerabilidades de la cadena de suministro.
El problema del litio
Las baterías de litio alimentan innumerables dispositivos, desde teléfonos inteligentes hasta vehículos eléctricos. Sin embargo, su dependencia del litio presenta un desafío importante: el litio es propenso a sobrecalentarse, puede incendiarse en determinadas condiciones y su extracción de fuentes naturales es costosa y ambientalmente problemática. La demanda de litio está aumentando rápidamente, lo que hace que estos problemas sean aún más apremiantes.
Intentos anteriores con sodio-azufre fallaron
Las baterías de sodio y azufre se han considerado durante mucho tiempo una alternativa viable, pero las versiones anteriores enfrentaron limitaciones críticas. Los diseños anteriores requerían grandes cantidades de sodio metálico, lo que los hacía poco prácticos para un uso generalizado debido a preocupaciones de seguridad y costo. También lucharon por iniciar las reacciones químicas necesarias de manera eficiente a temperatura ambiente. Como señalaron los investigadores en un estudio reciente de Nature, “El uso de una cantidad sustancial de sodio metálico… socava la seguridad y la rentabilidad”.
El nuevo avance
El equipo de investigación chino ha sorteado estos obstáculos optimizando la reacción química dentro de la batería. Su diseño emplea una estructura de alto voltaje sin ánodos que funciona de manera confiable a temperatura ambiente. La nueva batería alcanza un voltaje de descarga de 3,6 voltios, una mejora sustancial con respecto a los 1,6 voltios de los modelos anteriores.
Ventajas de costo y seguridad
Se afirma que la nueva batería de sodio y azufre es significativamente más barata de producir que las alternativas actuales, con costos potencialmente 100 veces más bajos que los de las baterías de sodio existentes. Fundamentalmente, utiliza un electrolito no inflamable, a diferencia de los electrolitos líquidos volátiles que se encuentran en las baterías de litio estándar. Esta no inflamabilidad aborda un importante problema de seguridad asociado con la tecnología de iones de litio.
Se necesita más investigación
Los investigadores enfatizan que la seguridad a largo plazo y a gran escala de los componentes químicos de la batería aún requiere una evaluación exhaustiva. A pesar de esta advertencia, el diseño es inmensamente prometedor para abordar los problemas actuales de la cadena de suministro y las preocupaciones de seguridad en la tecnología de baterías.
Aplicaciones potenciales
El equipo cree que su batería de sodio y azufre sin ánodo es muy adecuada para el almacenamiento de energía a escala de red y para alimentar dispositivos electrónicos portátiles. La combinación de rentabilidad, seguridad y rendimiento del diseño podría convertirlo en una fuerza disruptiva en el mercado de las baterías.
En última instancia, esta nueva tecnología de baterías ofrece un paso crucial hacia un futuro más sostenible y seguro para el almacenamiento de energía. La clave será si estos resultados de laboratorio se traducen en un rendimiento estable y confiable a escala.
