Las baterías de iones de sodio son elementos recargables que utilizan sodio como material activo en lugar de litio. Esta tecnología se basa en principios similares a las baterías de litio-ion, pero con diferencias clave en los materiales y el rendimiento.
El funcionamiento de las baterías de iones de sodio se basa en la transferencia de iones de sodio entre el ánodo y el cátodo a través del electrolito durante los procesos de carga y descarga. Durante la descarga, los iones de sodio se mueven del ánodo de carbono al cátodo de material de sodio, liberando electrones que generan la corriente eléctrica necesaria para alimentar el dispositivo.
En la carga, una corriente eléctrica externa impulsa a los iones de sodio a regresar del cátodo al ánodo, almacenando energía en la batería. Este ciclo reversible es lo que permite que las baterías de iones de sodio se recarguen múltiples veces.
Baterías de Iones de sodio desarrolladas en la Universidad se Córdoba
Un equipo de la Universidad de Córdoba está trabajando en el desarrollo de baterías de iones de sodio más eficientes y duraderas, una alternativa a las de litio que «podría revolucionar el almacenamiento energético y reducir la dependencia de materiales críticos como el litio o el cobalto».
La investigación, según un comunicado de la Universidad de Córdoba, se está realizando como parte del proyecto Master, que está financiado por la convocatoria europea M-era.net y la Agencia Estatal de Investigación española, y reúne a cuatro grupos de investigación de tres países: España, Bulgaria y Turquía.
El catedrático del Departamento de Química Inorgánica e Ingeniería Química de la Universidad de Córdoba José Luis Tirado ha asegurado que «el sodio es mucho más abundante que el litio y está distribuido de manera más uniforme en todo el mundo mientras que el litio es escaso y está concentrado en regiones como el triángulo de Bolivia, Argentina y Chile, donde su extracción presenta problemas geopolíticos».
Las baterías de iones de litio convencionales utilizan como cátodo un óxido de litio y cobalto. Además de los problemas que presenta el litio por su escasez y concentración geográfica, el cobalto también es considerado «un metal crítico, ya que es escaso y su extracción conlleva problemas éticos, como los casos de trabajo infantil que se han denunciado en algunos países africanos».
Una alternativa mas sostenible
Frente a estos problemas, las baterías de iones de sodio suponen una alternativa más sostenible aunque la tecnología aún tiene limitaciones importantes. «El sodio se parece al litio en cuanto a su electroquímica, aunque no permite alcanzar voltajes tan elevados y las capacidades pueden ser algo más reducidas», ha señalado Tirado.
Por ello, los investigadores trabajan en dos líneas complementarias: aumentar la estabilidad del cátodo y mejorar su voltaje de trabajo. Aunque las baterías de sodio son más pesadas que las de litio —lo que podría limitar su uso en algunas aplicaciones, como coches eléctricos—, podrían ser una buena alternativa para almacenar energía de forma estacionaria. Es decir, en aplicaciones donde el peso no es un factor crítico, como puede ser el almacenamiento masivo de energías renovables.
«Lo importante es que sean capaces de almacenar la energía que provenga, por ejemplo, de placas solares o turbinas eólicas, y proporcionarla cuando sea necesario», ha explicado el investigador que ha señalado que estas baterías podrían ser fundamentales para gestionar la intermitencia de las energías renovables. Además, esta tecnología podría adoptarse a nivel industrial «con relativa facilidad», ya que adaptar la infraestructura existente para la producción de baterías de litio solo requeriría cambios moderados.
Para aumentar la estabilidad y el rendimiento de las baterías de sodio, el grupo de investigación está trabajando para recubrir las partículas que forman el cátodo con materiales específicos que sean capaces de protegerlo, sin disminuir su actividad. EFE / ECOticias.com
