Innovación en Almacenamiento de Energía

En los últimos años, la innovación en tecnologías de almacenamiento de energía ha sido un tema candente, pero pocas veces hemos visto avances tan prometedores como los que ahora provienen de España. Un equipo de investigadores del Departamento de Química Inorgánica e Ingeniería Química, junto con la Universidad Nacional de San Luis en Argentina, ha desarrollado una batería de sodio y azufre que promete una autonomía récord y un costo significativamente menor que las actuales baterías de litio.

Apoyo Institucional

Este revolucionario proyecto se enmarca dentro del estudio titulado ‘Transición de Litio al Sodio en baterías de Azufre’ y cuenta con el apoyo de la Unión Europea, el Ministerio de Ciencia e Innovación y la Junta de Andalucía. La investigación ha sido liderada por el investigador Álvaro Bonilla y su equipo del Instituto Químico para La Energía y El Medioambiente (IQUEMA) de la Universidad de Córdoba.

Características de la Nueva Batería

Una de sus innovaciones clave es que esta nueva batería puede realizar más de 2,000 ciclos de carga y descarga, superando así a los modelos de litio que dominan el mercado. La tecnología de baterías de metal-azufre (Li/Na-S) se destaca principalmente por su alta capacidad específica de 1,675 mA h/g, gracias al uso de azufre.

Solución a la Degradación de Capacidad

Sin embargo, las baterías de azufre han enfrentado problemas significativos debido a la rápida degradación de su capacidad. Este nuevo estudio presenta una solución: utilizan una estructura orgánica de metal basada en hierro (MIL-100(Fe)) que estabiliza la capacidad electroquímica de los cátodos de azufre, prolongando así su vida útil.

Sostenibilidad y Seguridad

La transición de los metales tóxicos del cátodo al azufre, que es abundante y sostenible, ha permitido diseñar unas baterías más seguras y sostenibles. Además, el sodio ha sustituido al litio en el ánodo, siendo también un recurso más accesible y menos perjudicial para el medio ambiente.

Desafíos de la Tecnología

Un desafío importante fue el tamaño del átomo de sodio, que es mayor que el del litio, dificultando su movimiento. Los investigadores han incorporado una estructura MOF (Metal-Organic Framework) que, al estar fabricada con hierro, mejora la eficiencia de la batería.

Resultados Prometedores

Los resultados son impresionantes: más de 2,000 ciclos de carga y descarga en condiciones de laboratorio, lo que se traduce en más de 15 años de duración en aplicaciones prácticas, considerando que un coche eléctrico promedio necesita recargarse más de 120 veces al año. Además, estas baterías funcionan a temperatura ambiente, a diferencia de los sistemas actuales que operan a temperaturas extremadamente altas, haciendo de este desarrollo un avance significativo.

Retos Futuros

Sin embargo, aún quedan retos por superar, como la reducción del tiempo de carga de una hora a diez minutos, lo cual es crítico para la adopción masiva de vehículos eléctricos.

Impacto en la Movilidad Eléctrica

Este avance no solo es un hito para la ciencia española, sino que podría transformar la manera en que concebimos la energía en nuestros vehículos y otros dispositivos. Si se logra comercializar una batería que sea más barata, con alta densidad energética y tiempos de carga reducidos, estaríamos ante una revolución en la movilidad eléctrica.