Las baterías siguen siendo el componente clave para el crecimiento de los coches eléctricos y la industria está avanzando en direcciones muy diferentes para hacerlas evolucionar. Hay fabricantes que están optando por el formato de baterías sólidas, pero el avance reciente más significativo tiene que ver con las de sodio.
Un informe publicado en la revista Nature describe el desarrollo, por parte de un equipo de investigadores de la Chinese Academy of Sciences, de una batería de este tipo que cuenta con una nueva tecnología capaz de eliminar completamente el fenómeno conocido como “thermal runaway” o fuga térmica, uno de los principales riesgos asociados a las baterías convencionales. Este fenómeno consiste en una reacción en cadena incontrolada que eleva la temperatura interna de la batería, lo que es un problema notable si se producen incendios, puesto que hacen que sea muy difícil extinguirlos.
Integra un cortafuegos interno
Para solventarlo, esta nueva batería presenta un diseño interno novedoso. A diferencia de las baterías tradicionales, que intentan retrasar o mitigar los efectos de la fuga térmica, este nuevo sistema busca directamente bloquear su propagación. Cuando la temperatura interna supera aproximadamente los 150 °C, el electrolito líquido de la batería experimenta una transformación y se convierte en una barrera sólida. Se convierte en una especie de “cortafuegos interno” que separa las distintas partes de la celda, evitando que el calor se propague e interrumpiendo así la reacción en cadena que acaba en las altísimas temperaturas que dificultan apagar el fuego.
Este enfoque supone un cambio conceptual importante en el diseño de baterías, ya que no se limita a reducir riesgos, que es lo que se ha tratado hasta ahora, sino que introduce un mecanismo de autodefensa dentro de la propia estructura del dispositivo. A efectos prácticos, su implementación podría traducirse en baterías mucho más seguras para su uso en coches eléctricos, pero también en sistemas de almacenamiento energético e incluso dispositivos electrónicos de todo tipo.
Más seguridad, manteniendo el rendimiento
Los resultados conseguidos en los experimentos dan buena cuenta de la eficacia de esta tecnología. La batería se probó en una celda cilíndrica de 3,5 Ah bajo condiciones extremas, incluyendo la penetración con clavos, que es el test más agresivo al que se somete a las baterías, y temperaturas de hasta 300 °C. En todos los casos, no se registraron emisiones de humo, incendios ni explosiones, lo que indica que la fuga térmica se evitó por completo.
Otro aspecto que destaca es que estas mejoras en seguridad no parecen comprometer el rendimiento del sistema. La batería mantiene un funcionamiento estable en un amplio rango de temperaturas, desde −40 °C hasta 60 °C, lo que la hace adecuada para condiciones climáticas extremas. Además, puede operar a voltajes superiores a 4,3 V y alcanza una densidad energética de aproximadamente 211 Wh/kg a nivel de celda, una cifra que es competitiva dentro del campo de las baterías de ion sodio.
Este avance es relevante porque este tipo de baterías ha despertado un interés cada vez mayor en los últimos años como alternativa a las baterías de ion litio. Esto se debe principalmente a que el sodio es un recurso mucho más abundante, además de estar mejor distribuido geográficamente, lo que significa abaratar considerablemente el que es el elemento más caro de un coche eléctrico. No solo eso, estas baterías también presentan ventajas en términos de seguridad y rendimiento a bajas temperaturas, lo que las convierte en candidatas interesantes para determinadas aplicaciones. La cara negativa es que tienen una menor densidad energética en comparación con las de litio.
En la investigación ha estado involucrado Zhongke Haina, empresa especializada en las baterías de iones de sodio. Esta considera que en 2027 alcanzarán la paridad de costes con las de iones de litio y que en 2028, cuando su producción crezca en volumen y escala, sean una opción más barata.