¿Las baterías de sodio destronarán pronto a las baterías de litio?

El gigante chino CATL presentó recientemente su nueva batería de iones de sodio que muestra un rendimiento muy respetable, especialmente en ambientes fríos. Estas nuevas baterías, cuya comercialización está prevista para 2023, podrían ser de interés para los mercados nórdicos.

Baterías de iones de sodio

En 2019, Stanley Whittingham, Akira Yoshino y John Goodenough recibieron el Premio Nobel de Química por su trabajo en baterías de iones de litio. Y por una buena razón, utilizados durante varios años en muchos campos, desde teléfonos celulares hasta computadoras portátiles y vehículos eléctricos, han revolucionado nuestras sociedades.

Ligeras, recargables y potentes, estas baterías tienen, sin embargo, algunas limitaciones. Por un lado, su producción es cara. Por otro lado, las materias primas que las componen son cada vez más raras, como el cobalto, y su extracción genera mucha contaminación. A medida que el mundo recurre cada vez más a las energías renovables para liberarse de los combustibles fósiles, necesitamos alternativas baratas, menos contaminantes e igualmente eficientes.

Por lo tanto, durante varios años, los investigadores se han dirigido a baterías de iones de sodio. Si bien su química es diferente, estas baterías funcionan como baterías de iones de litio y generan energía al hacer rebotar iones entre un par de electrodos en un electrolito líquido.

Sin embargo, los iones de sodio presentan algunos problemas que los iones de litio no presentan. Estos iones son de mayor tamaño y tienen tendencia a acumularse en la superficie del electrodo cargado negativamente, el cátodo, que acaba matando la batería. Además, estas baterías no contienen tanta energía que los de litio. Es por eso que estos últimos todavía tienen la ventaja, pero ¿por cuánto tiempo?

En los últimos años, los investigadores han propuesto varias soluciones prometedoras a estos problemas. Algunos han “agregado sal extra” para que las baterías duren más, mientras que otros han incorporado capas delgadas de cobre para aumentar su rendimiento.

baterías de coches eléctricos
Crédito: IsmaelMarder / Pixabay

Una primera batería de iones de sodio comercializada por CALT

Más recientemente, el gigante chino CATL, que actualmente tiene alrededor del 30% del mercado según Clubic, superó estos problemas utilizando un material de carbono duro y poroso para el ánodo y cambiando la estructura de otro material llamado blanco de Prusia para reorganizar los electrones.

Resultado: estas nuevas estructuras tendrían una densidad de energía de hasta 160 Wh / kg. Aún estamos lejos de la densidad que ofrecen las baterías de litio (hasta 285 Wh / kg), pero hay avances. El objetivo de desarrollar la densidad de energía de la próxima generación de baterías de iones de sodio es exceder los 200Wh / kg.

baterías de iones de sodio para coches eléctricos
Crédito: CALT

Además, CALT asegura que sus baterías de iones de sodio podrían ser 80% de carga en solo quince minutos a temperatura ambiente y mantener el 90% de su capacidad a temperaturas de -20 ° C. Con este fin, CATL dice que su nueva batería de sodio es muy adecuada para el transporte eléctrico, especialmente en regiones más frías. Pensamos entonces en los países escandinavos donde los coches eléctricos ya están bien implantados.

Según CATL, que suministra baterías para Tesla, BMW o Hyundai, esta nueva batería de sodio podría ser comercializado desde 2023.