Investigadores irlandeses desarrollan la primera batería de celda completa con doble catión que duplica la capacidad usando sodio y litio

Primer estudio demuestra batería de sodio supercargada con litio, capaz de 1.000 ciclos y mayor rendimiento para vehículos eléctricos.

• Primera batería dual-catión completa.
• Combinación litio-sodio.
• Mayor capacidad y estabilidad.
• Hasta 1.000 ciclos.
• Más sostenible, menos costosa.
• Desarrollada en Irlanda.
• Enfoque sin cobalto.
• Potencial para vehículos eléctricos.

Científicos de la University of Limerick (UL), en colaboración con la University of Birmingham, han desarrollado la primera batería de celda completa con doble catión: una tecnología que combina iones de litio y sodio para crear un sistema más eficiente, estable y sostenible. Este avance, publicado en Nano Energy, no solo representa un hito técnico, sino también una promesa concreta para la transición energética global.

A cargo del proyecto están el profesor asociado Hugh Geaney y el investigador Dr. Syed Abdul Ahad, ambos del Departamento de Ciencias Químicas y del Bernal Institute de UL. El enfoque de su trabajo rompe con la lógica de las baterías convencionales al introducir una fórmula que aprovecha lo mejor de dos mundos: la alta capacidad del litio y la abundancia y bajo coste del sodio.

¿Por qué importa esta tecnología?

Las baterías actuales que dominan el mercado —principalmente las de ión de litio— tienen un rendimiento elevado, pero a un precio ambiental y económico muy alto. Extraer litio y, sobre todo, cobalto o níquel, implica un alto impacto ecológico y humano. Además, la demanda de estos minerales está disparada, lo que encarece los dispositivos y pone presión sobre ecosistemas y comunidades.

En cambio, el sodio es mucho más abundante (se encuentra incluso en el agua de mar) y menos conflictivo desde el punto de vista geopolítico. Sin embargo, hasta ahora, las baterías de sodio no ofrecían una densidad energética comparable a las de litio. Es decir, duraban menos o requerían más espacio para ofrecer el mismo rendimiento.

Ahí es donde entra esta innovación. Al combinar iones de sodio y litio en un electrolito dominante en sodio, los investigadores lograron una batería que duplica la capacidad de las versiones de sodio convencionales, manteniendo la estabilidad de ciclos por encima de las 1.000 cargas. Una hazaña que, hasta ahora, no se había conseguido en una celda completa utilizando estos materiales.

Una solución más limpia y segura

Otro aspecto clave es la eliminación de cobalto. Este metal, usado en muchas baterías de litio, está asociado a riesgos ambientales, conflictos laborales e incluso explotación infantil en algunos países productores. La batería desarrollada por UL evita estos materiales críticos, apostando por una química más sencilla y accesible.

Además, el diseño mejora la seguridad térmica, un punto crucial en dispositivos móviles o coches eléctricos, donde el sobrecalentamiento o la combustión de las baterías sigue siendo un problema latente. Gracias a su configuración, el sistema dual-catión no solo es más eficiente, sino también más seguro en condiciones reales de uso.

Aplicaciones reales en camino

Esta tecnología podría ser decisiva en el sector de la movilidad eléctrica, donde las exigencias de autonomía, seguridad y coste son altísimas. Pero también abre puertas para su uso en sistemas de almacenamiento estacionario —como los que se usan para guardar energía solar o eólica—, y en dispositivos portátiles que necesitan baterías más ligeras y duraderas.

El equipo ya está explorando combinaciones con nuevos materiales, como ánodos basados en silicio, o pares de iones alternativos como litio-magnesio o potasio-litio, que podrían llevar esta idea aún más lejos. La versatilidad del enfoque permite adaptarlo a distintas escalas y necesidades, desde una bici eléctrica hasta una microrred solar en zonas rurales.

Potencial

Esta batería no es solo un avance técnico. Es un paso firme hacia un modelo energético más justo y resiliente. Si se logra escalar su producción y optimizar los costes, podría:

• Reducir la dependencia de materiales críticos como el cobalto o el níquel.
• Disminuir la huella ambiental de las baterías, especialmente en su extracción y reciclaje.
• Abaratar el coste de los vehículos eléctricos, haciéndolos más accesibles.
• Facilitar el almacenamiento renovable, clave para estabilizar redes eléctricas basadas en sol y viento.
• Estimular la economía circular, al ser más fácil de reciclar y reutilizar sus componentes.

No se trata de una solución milagrosa, pero sí de un salto tecnológico con impacto real. Frente a un sistema energético que necesita cambiar con urgencia, innovaciones como esta marcan la diferencia. Porque no basta con generar energía limpia: también hay que almacenarla mejor, de forma más justa y sin hipotecar el planeta en el proceso.

Vía www.ul.ie

Más información: Syed Abdul Ahad et al, Synergistic Li-Na co-alloying for high-capacity, long-life, dual-alkali ion batteries, Nano Energy (2025). DOI: 10.1016/j.nanoen.2025.111443