La búsqueda de alternativas al litio ha dado un paso relevante en España. Un equipo de la Universidad de Córdoba (UCO) ha desarrollado una batería basada en sodio y azufre que combina menor coste, mayor durabilidad y el uso de materiales abundantes.
Se trata de un importante avance en la investigación de esta tecnología de baterías que podría reducir la dependencia de materias primas críticas y mejorar la sostenibilidad del almacenamiento energético.
Desarrollada por la Universidad de Córdoba
El proyecto, impulsado por el grupo de Química Inorgánica de la UCO y basado en la tesis doctoral del investigador Álvaro Bonilla, ha logrado un prototipo capaz de superar los 2.000 ciclos completos de carga y descarga en condiciones de laboratorio.
Según los investigadores, este rendimiento permitiría una vida útil superior a los 15 años en un uso estándar, una cifra que supera el ciclo de vida habitual de muchas baterías de litio, estimado en entre cinco y siete años.
La clave del desarrollo reside en el cambio de materiales. En el electrodo positivo (cátodo), el equipo ha sustituido los metales convencionales (algunos escasos, costosos o tóxicos) por azufre, un elemento abundante, barato y con capacidad para ofrecer hasta el doble de energía práctica frente a esos compuestos.
En el electrodo negativo (ánodo), el litio ha sido reemplazado por sodio, un recurso mucho más accesible y distribuido geográficamente, con propiedades electroquímicas comparables.
Según la UCO, este planteamiento no solo reduce el coste potencial de fabricación, sino que también mejora el perfil ambiental de la tecnología. El litio, además de su precio, presenta problemas asociados a su extracción y a la concentración de su producción en determinadas regiones del mundo.
El uso de sodio, azufre y hierro, todos materiales abundantes, permite avanzar hacia baterías basadas en recursos más sostenibles y menos dependientes de cadenas de suministro críticas.
Sin embargo, el desarrollo técnico no ha sido sencillo. El sodio tiene un tamaño atómico mayor que el litio, lo que dificulta su movilidad dentro de la batería durante los procesos de carga y descarga y puede reducir la estabilidad del sistema.
Para superar este obstáculo, los investigadores incorporaron al cátodo una estructura metal-orgánica porosa (MOF) basada en hierro. Esta arquitectura facilita el movimiento de los iones y estabiliza las reacciones electroquímicas, permitiendo alcanzar los más de 2.000 ciclos registrados.
Otro de los avances relevantes es el funcionamiento a temperatura ambiente. Las baterías de sodio-azufre no son una tecnología nueva, pero hasta ahora requerían temperaturas cercanas a los 300 grados centígrados para operar, lo que limitaba su uso y elevaba los costes de seguridad y mantenimiento. El nuevo diseño elimina esa necesidad, acercando esta química a aplicaciones reales en electrónica, almacenamiento estacionario o incluso movilidad eléctrica.
Además, el sistema presenta ventajas adicionales en términos de seguridad. Los investigadores trabajan en lo que denominan “baterías de agua”, con electrolitos más estables que reducen el riesgo de incendios o explosiones, uno de los principales problemas asociados a las baterías de iones de litio en determinadas condiciones.
A pesar de los resultados, la tecnología aún se encuentra en fase de investigación. Entre los retos pendientes figura la velocidad de carga: actualmente el sistema necesita alrededor de una hora para completar el proceso, y el objetivo del equipo es reducir ese tiempo hasta los 10 minutos para hacerlo competitivo en aplicaciones comerciales.
El proyecto, realizado en colaboración con la Universidad Nacional de San Luis (Argentina) y financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, ha sido publicado en la revista científica Journal of Power Sources dentro del programa “Transición de Litio al Sodio en baterías de Azufre”.
Si los próximos desarrollos confirman su escalabilidad industrial, el impacto podría ser significativo. Una batería más barata, duradera y basada en materiales abundantes no solo aliviaría la presión sobre el mercado del litio, sino que también facilitaría el despliegue masivo del almacenamiento energético y de la electrificación.