El litio es actualmente la tecnología dominante en el terreno de las baterías para coches eléctricos. Con el paso de los años han ido ganando cualidades y rendimiento, permitiendo hoy recorrer largas distancias sin problemas. El mayor defecto del litio es que cuesta mucho extraerlo, además de estar considerado como un material finito. Por el contrario, el sodio no está considerado como una materia prima crítica, su disponibilidad es mayor, su extracción es más sencilla, barata y segura. Además, la cadena de suministro no está controlada por China. Sin embargo, tienen un problema que ahora podrían haber resuelto en la Universidad de Princeton.
Los investigadores del famoso centro afirman haber logrado importantes avances en el campo de las baterías de iones de sodio. Con el apoyo financiero de Lamborghini, la marca italiana del Grupo Volkswagen, un equipo de investigadores dirigido por el profesor Mircea Dincă ha logrado desarrollar una “alternativa interesante que se basa en un material orgánico de cátodo de alta energía para fabricar baterías de iones de sodio, lo que aumenta la probabilidad de que esta tecnología encuentre comercialización con componentes seguros, más baratos y más sostenibles”.
Mejor rendimiento que algunas de las baterías de litio actuales
Se dice que el material del cátodo presentado ahora por Dincă y su equipo, un sólido orgánico en capas llamado bis-tetraaminobenzoquinona (TAQ para abreviar), incluso supera a los “cátodos de iones de litio tradicionales tanto en densidades de energía como de potencia en una tecnología que es verdaderamente escalable”. Ya el año pasado el equipo de investigadores presentó una batería de litio con TAQ y desde entonces han estado trabajando para su uso y optimización en batería de iones de sodio. Por todo el mundo han sido muchos los proyectos abiertos para lograr llevar al sodio como compuesto principal del cátodo. Investigaciones españolas incluidas.
“El aglutinante que elegimos, los nanotubos de carbono, facilita la mezcla de los cristales de TAQ y las partículas de carbono, lo que da lugar a un electrodo homogéneo”, ha comentado el primer autor de la publicación, Tianyang Chen. “Los nanotubos de carbono envuelven estrechamente los cristales de TAQ y los interconectan. Ambos factores promueven el transporte de electrones dentro del electrodo, lo que permite una utilización de material activo de casi el 100 %, lo que conduce a una capacidad máxima casi teórica”. Entre otras cosas, esto debería conducir a un mejor rendimiento de carga. Otro de los problemas habituales de las baterías de sodio frente a las de litio.
“Todos comprendemos los desafíos que conlleva tener recursos limitados para algo tan importante como las baterías y el litio ciertamente se califica como 'limitado' en varios sentidos”. Es mejor tener una cartera diversificada para estos materiales. “El sodio está literalmente en todas partes. Para nosotros, buscar baterías que se fabriquen con recursos realmente abundantes como la materia orgánica y el agua de mar es uno de nuestros mayores sueños de investigación”, afirma el propio Mircea Dincă.
El investigador de baterías añadió: “La densidad energética es algo que mucha gente tiene en mente porque se puede comparar con la cantidad de energía que recibe una batería. Cuanta más densidad energética tenga, más distancia recorrerá el coche antes de tener que recargarlo. Hemos respondido con bastante contundencia que el nuevo material que hemos desarrollado tiene mayor densidad energética, pudiendo competir con los mejores materiales del mercado incluso en términos volumétricos”. El resultado final sería baterías más baratas y sostenibles sin tener que depender de China y sus recursos minerales globales.