Investigadores de la Universidad del Estado de Washington y del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico han creado una batería recargable de Na+ con una alta densidad de energía y una buena vida de ciclo.
Últimos avances tecnológicos para la batería de iones de sodio.
La batería de iones de sodio acorta drásticamente la distancia con su rival comercial: los iones de litio. El mérito es de un equipo de investigadores de los Estados Unidos, autores de uno de los mejores resultados alcanzados en este campo. Los científicos han creado un prototipo que finalmente puede competir con algunos de los productos de almacenamiento en el mercado actual.
En el campo del almacenamiento eléctrico, la química del sodio se ha considerado durante mucho tiempo una tecnología prometedora gracias al uso de materiales baratos, abundantes y sostenibles. Su principio de funcionamiento y la arquitectura de la célula son idénticos a los de las baterías recargables de litio. El problema, durante mucho tiempo, ha sido la densidad de energía, es decir, la cantidad de energía que las baterías de iones de sodio eran capaces de almacenar. No sólo eso, no tenían suficiente vida útil para hacerlos creíbles para aplicaciones comerciales.
Se han hecho varios avances en los últimos años, pero la labor realizada por la Universidad Estatal de Washington (WSU) y el Laboratorio Nacional del Pacífico Noroccidental constituye un verdadero avance. Usando nuevos materiales de alto rendimiento, el grupo ha producido una batería de iones de sodio con una energía y capacidad cíclica comparable a la de sus rivales comerciales.
En detalle, la investigación creó un prototipo con un cátodo hecho de óxido metálico en capas y un electrolito líquido con una mayor concentración de iones de sodio.
Durante las pruebas, el equipo descubrió que esta combinación aporta una interacción mucho más fluida entre el electrolito y el electrodo, permitiendo que los iones se muevan continuamente. ¿El resultado? El cátodo es capaz de proporcionar una alta capacidad específica de aproximadamente 196 mAh/g; también demuestra una capacidad de retención de más del 80% después de 1000 ciclos de carga y descarga.
«Nuestra investigación ha revelado la correlación esencial entre la evolución de la estructura del cátodo y la interacción de la superficie con el electrolito«, dicen los científicos. «Estos son los mejores resultados jamás registrados para una batería de iones de sodio con un cátodo en capas, demostrando que es una tecnología viable que puede ser comparada con las baterías de iones de litio.»
La investigación fue publicada en la revista ACS Energy Letters.
Más información: news.wsu.edu
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