INVESTIGACIÓN DE LA UNIVERSIDAD ESTATAL DE WASHINGTON

Baterías de sodio para coches eléctricos, una alternativa económica al litio

Las baterías de iones de sodio con ánodo de óxido de estaño, apoyadas en una estructura de grafeno, podrían convertirse, en poco tiempo, en una alternativa económica al litio.

Baterías de sodio para coches eléctricos, una alternativa económica al litio.
Baterías de sodio para coches eléctricos, una alternativa económica al litio.

Las baterías de iones de sodio podrían ser pronto una alternativa económica y viable a las baterías de iones de litio, gracias a una investigación desarrollada en la Universidad Estatal de Washington. La tecnología de baterías basadas en iones de litio es hoy por hoy la más popular para prácticamente todos los usos, desde la electrónica portátil hasta los coches eléctricos. Su principal virtud es que pueden almacenar una gran cantidad de energía en un pequeño volumen. Sin embargo, el litio es relativamente caro y difícil de obtener y la creciente demanda no solo está incrementando su precio, sino que está poniendo en duda el suministro.

Los fabricantes están cada vez más interesados en utilizar otros materiales, como el sodio, una sal omnipresente y barata. Las baterías de sodio no pueden contener tanta energía como las de litio, pero su bajo coste las hace atractivas para sistemas de almacenamiento medianos y grandes, como las que usan los vehículos eléctricos.

El ánodo de óxido de estaño

En estas baterías los iones de sodio viajan entre el ánodo y el cátodo para producir electricidad. El uso del óxido de estaño en el ánodo, en vez de grafito, le da la posibilidad de triplicar la capacidad de almacenamiento de energía, además de resultar más fáciles de fabricar. Sin embargo el óxido de estaño se desgasta rápidamente dejando de funcionar.

La investigación dirigida  por los profesores Min-Kyu Song y Yuehe Lin, de la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales de Universidad Estatal de Washington, buscó resolver el problema de la degradación. Para ello se han utilizado pequeños nanocristales de óxido de estaño apoyados en una estructura de grafeno. Su estructura híbrida es robusta, bien conectada y porosa, lo que permite un mejor transporte de electrones e iones. La tecnología también podría usarse en baterías de iones de litio, lo que la hace todavía más atractiva.

Mejora de las baterías de sodio y litio

La investigación muestra que este material mejoró enormemente la capacidad de carga y la velocidad de ambos tipos de baterías. El material híbrido "exhibió un rendimiento electroquímico excepcional "  dijo Song. "Creemos que estos resultados son cruciales en el diseño de electrodos nuevos o mejorados, en particular para las baterías de iones de sodio. Esto realmente abre muchas opciones a los fabricantes de baterías".

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