Las baterías de sodio llevan años siendo una tecnología prometedora para los coches eléctricos porque son mucho más baratas que las baterías de litio que se están usando a día de hoy. Y eso es, sencillamente, porque es un material 500 veces más abundante. Ya existen –en China- los primeros coches eléctricos con batería de sodio, pero el desarrollo continúa sobre esta tecnología. Un grupo de investigadores del KAIST ha desarrollado una nueva batería híbrida de sodio que ofrece una alta potencia y una elevada densidad energética que sorprende por su capacidad de carga.
Aunque sean más baratas, las baterías de sodio tienen algunas limitaciones técnicas clave. Y es que por norma general ofrecen menos densidad energética y una carga más lenta. Pero este mes, el KAIST, en una investigación dirigida por Jeung Ku Kang, del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, ha presentado una batería de sodio híbrida de alta potencia y densidad energética que cuenta con un interesante sistema de carga rápida. Para ella se han integrado materiales anódicos que normalmente se usan en baterías con cátodos de tipo supercondensador.
Una batería híbrida que resuelve las limitaciones de las baterías de sodio
Según describen en la investigación, se usaron dos estructuras organometálicas distintas para hacer la síntesis optimizada de la batería híbrida. Un enfoque con el que se logró el desarrollo de un material anódico con una cinética mejorada a través de la inclusión de materiales activos finos ricos en carbono poroso derivado de las estructuras organometálicas.
Pero es que además se usó también material catódico de alta capacidad. Y la combinación de ambas lleva a una batería basada en sodio que cuenta con un mayor equilibrio del habitual, y que reduce las disparidades en la tasa de almacenamiento de energía entre los electrodos. Explicado de una forma más sencilla, es una tecnología híbrida planteada de forma específica para resolver las limitaciones propias de las baterías de sodio. Una de estas celdas totalmente ensambladas comprende el ánodo y el cátodo en un dispositivo híbrido basado en sodio, pero con alto rendimiento. Y consigue una densidad energética superior a las baterías de litio que se usan a día de hoy a nivel comercial.
Evidentemente, la alta densidad energética que se logra es fruto de las características típicas de los supercondensadores. En datos más concretos, el profesor Kang ha demostrado que alcanza los 247 Wh/kg de densidad energética gravimétrica, y que además se llega hasta los 34.748 W/kg de densidad de potencia. Unas prestaciones que hacen que sea una tecnología verdaderamente prometedora para el futuro del coche eléctrico, aunque esta no es la única aplicación comercial que contemplan para el futuro.
Desde hace años se viene hablando de que ‘la próxima generación de baterías’, que debería cambiar de forma radical el vehículo eléctrico tal y como lo conocemos hoy, serán las baterías de estado sólido. Y sin embargo, esta tecnología no será la única que existirá en los próximos años. Bajo mi punto de vista, veremos coexistir diversas tecnologías, y será clave que esto ocurra, sobre todo, porque es complicado hacer que las baterías de estado sólido sean accesibles para el mercado en términos económicos. Este desarrollo, basado en sodio, puede ser una de las vías para lograr baterías baratas pero con un rendimiento extraordinario.
