Muy pronto habrá una batería de sodio que se recargará tan rápido como las de iones de litio

El nuevo ánodo metálico de sodio para baterías recargables (izquierda) resiste la formación de dendritas, un problema habitual en los ánodos metálicos de sodio estándar (derecha) que puede provocar cortocircuitos e incendios. Las imágenes se tomaron con un microscopio electrónico de barrido. (Imágenes: Yixian Wang / University of Texas at Austin)

Una alternativa a las baterías de iones de litio, mucho más barata, limpia y sostenible, basada en el sodio, podría estar a la vuelta de la esquina, según los resultados de una nueva y revolucionaria investigación.

El equipo de David Mitlin, de la Universidad de Texas en Austin, Estados Unidos, ha creado una nueva batería con un material basado en el sodio. La batería es muy estable, capaz de recargarse tan velozmente como una batería típica de iones de litio. Y todo apunta a que es el primer paso hacia nuevas versiones de baterías capaces de suministrar mucha más energía que las baterías convencionales actuales.

Desde hace aproximadamente una década, numerosos grupos de especialistas han estado desarrollando baterías de sodio, con la esperanza de que la nueva composición química sustituya al litio y al cobalto utilizados en las actuales baterías de iones de litio. El sodio es más barato y más respetuoso con el medio ambiente.

Desgraciadamente, en las primeras baterías de sodio, un componente principal (el ánodo) tendía a desarrollar unos filamentos en forma de aguja, llamados dendritas, que podían provocar un cortocircuito en la batería e incluso hacerla arder o explotar.

En la nueva clase de baterías de sodio de la Universidad de Texas en Austin, el nuevo material resuelve el problema de las dendritas y además permite que la recarga sea tan rápida como la de las baterías de iones de litio.

«Esencialmente estamos resolviendo dos problemas a la vez», explica Mitlin. «Normalmente, cuanto más rápido se carga, más dendritas crecen. Por tanto, si suprimimos el crecimiento de las dendritas, podemos cargar y descargar la batería más rápido, ya que ello deja de ser peligroso».

La demanda de sistemas estacionarios de almacenamiento de energía para los hogares y para suavizar las fuertes oscilaciones en la cantidad de energía eólica y energía solar producidas en las centrales eléctricas va en aumento. Al mismo tiempo, la extracción de litio ha sido criticada por su problemático impacto ambiental, que incluye un uso intensivo de agua subterránea, la contaminación de esta y del suelo y las emisiones de carbono.

Las baterías de iones de litio suelen utilizar también cobalto, que es caro y se extrae sobre todo en la República Democrática del Congo, donde tiene importantes repercusiones en la salud humana y el medio ambiente. En comparación, la extracción de sodio es más barata y respetuosa con el medio ambiente.

Mitlin y sus colegas exponen los detalles técnicos de su avance en la revista académica Advanced Materials, bajo el título “A Sodium–Antimony–Telluride Intermetallic Allows Sodium-Metal Cycling at 100% Depth of Discharge and as an Anode-Free Metal Battery”.