Un avance en almacenamiento de energía que compite con baterías caras.

Investigadores de la Universidad de Stanford, Estados Unidos, desarrollaron una batería de iones de sodio (basada en un compuesto relacionado con la sal de mesa) que puede almacenar la misma cantidad de energía que una pila de ion de litio actual, pero a un costo mucho más bajo.

El precio es clave en este desarrollo. Por eso, los científicos apuestan por una batería de electrodos a base de sodio, que tienen una composición química común en todas las sales: tiene un ion con carga positiva (sodio) unido a un ion con carga negativa. En la sal de mesa, el cloruro es la parte positiva; pero, en la batería de Stanford, un ion de sodio fue unido con un compuesto conocido como mioinositol, un material orgánico tan abundante y familiar para la industria como la sal.

La sal de sodio forma el cátodo, que es el polo de la batería que almacena electrones. La química interna de la batería envía esos electrones hacia el ánodo, que, en este caso, está hecho de fósforo. Cuanto más eficiente sea el cátodo que impulse esos electrones hacia adelante y hacia atrás en comparación con el ánodo, mejor funcionará la batería. Para este prototipo, el equipo de Stanford se concentró en el rendimiento. En una etapa posterior, construirán un banco de baterías de iones de sodio para almacenar la misma energía que un sistema de iones de litio.

Por ahora, el equipo ya optimizó el ciclo de carga y recarga de la batería: realizó pruebas en las que almacenó energía proveniente de una matriz solar en una azotea y está midiendo qué tan eficientemente entrega esa energía almacenada para, por ejemplo, encender las luces de una casa por la noche.

Este desarrollo funcionaría muy bien para sistemas solares y eólicos, que deben contar con baterías que almacenen energía y suministren electricidad cuando no haya sol ni viento. La ingeniera química Zhenan Bao (líder del proyecto) y sus colaboradores Yi Cui y William Chueh, del área de Ciencia e Ingeniería de los Materiales de la Universidad de Stanford, aseguran que su batería cuesta menos del 80% que una pila de iones de litio con la misma capacidad de almacenamiento.

Explicaron, en un artículo publicado en Nature Energy, que el litio tiene un alto rendimiento, pero que no es un material abundante; en cambio, el sodio sí lo es. Además, hoy el litio cuesta 15 mil dólares la tonelada, contra 150 dólares que cuesta la tonelada de sodio.

Este trabajo fue financiado por el Programa Avanzado de Investigación de Materiales de Batería (BMR), del Departamento de Energía de Estados Unidos.

Fuente:
https://news.stanford.edu/

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