Logran baterías de estado sólido sin litio gracias al magnesio, mejorando su conductividad

Carlos González

Publicado: 05/08/2022
18:00

Aunque el litio es ahora mismo un material crítico en la fabricación de baterías, y no solo para coches eléctricos, parece que próximamente no lo será. Un equipo de investigación de la Universidad de Ciencias de Tokio ha conseguido desarrollar una batería de estado sólido basada en iones de magnesio. El magnesio es mucho más abundante, y mucho más barato que el litio. Y aunque ha sido un largo camino, parece que han logrado superar las deficiencias de este material en cuando a la conductividad en sólidos.

Hace ya muchos años que se perseguía lograr que el magnesio sustituya al litio en las baterías enfocadas a vehículos eléctricos. Pero durante décadas la conductividad de este material ha supuesto una barrera. Los investigadores de la Universidad de Ciencias de Tokio tenían este objetivo en su proyecto porque el magnesio es más abundante que el litio, pero además es también más barato. Todo esto, evidentemente, derivaría en un futuro con coches eléctricos más económicos para el mercado internacional. Así que han resuelto el problema añadiendo materiales orgánicos y un ‘acelerador’.

Cómo han logrado que el magnesio pueda reemplazar al litio en baterías de coches eléctricos

La persona que encabeza el equipo de investigación explica que se utilizan estructuras metal-orgánicas (MOF). Este tipo de material orgánico contiene estructuras cristalinas ampliamente porosas que permiten la migración eficiente de los iones. Pero además de eso, se introduce una ‘molécula invitada’ en los poros del MOF, que es acetonitrilo, para así poder acelerar la conductividad del magnesio de una forma destacada. El resultado es que, aunque de una manera típica el nivel de conductividad de los iones de magnesio en materiales sólidos es muy baja, se ha incrementado considerablemente.

Y el resultado, en un concepto todavía más práctico, es que con esta nueva química se consigue que una batería de estado sólido de magnesio sea totalmente viable. En estos momentos, el equipo de investigación ha conseguido un récord de conductividad de los iones de magnesio. Sin embargo, el nivel que han alcanzado es el mínimo requerido para la producción de baterías de estado sólido. Por eso, el equipo de científicos japoneses continúa trabajando para mejorar aún más el nivel de conductividad de esta nueva química a partir de magnesio.

El punto clave está en que el magnesio no es un material de tierras raras, y a diferencia de litio abunda en la corteza terrestre. Así que un pequeño avance adicional en este mismo sentido será clave para la industria del automóvil durante los próximos años. Poder basar las baterías de coches eléctricos en el magnesio supondría romper el monopolio –o casi monopolio- de la industria china de litio y, sobre todo, reducir los precios de una forma realmente significativa.

Y además no hay que olvidar que estamos hablando de un trabajo de desarrollo que no solo se basa en una química a partir de magnesio, sino que son baterías de estado sólido. Es decir, que el avance es doble. Estas baterías de estado sólido son más seguras y tienen una vida útil mayor. Eso, y una densidad energética notablemente superior.

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