La Universidad de Princeton anuncia un innovador material para cátodos de iones de sodio
Las baterías de iones de sodio son interesantes para los vehículos eléctricos porque, a diferencia del litio, el sodio se considera una materia prima no crítica, fácilmente disponible, barata y muy segura. Además, la cadena de suministro no está dominada por empresas asiáticas.
Investigadores de la Universidad de Princeton, en Nueva Jersey, afirman haber logrado importantes avances en el campo de las baterías de iones de sodio. Con el apoyo financiero de Lamborghini, la marca italiana de automóviles deportivos de Volkswagen, un equipo de investigadores dirigido por el profesor Mircea Dincă ha logrado desarrollar una "alternativa apasionante que se basa en un material orgánico de cátodo de alta energía para fabricar baterías de iones de sodio, lo que aumenta la probabilidad de que esta tecnología encuentre una comercialización con componentes seguros, más baratos y más sostenibles."
Se dice que el material del cátodo presentado ahora por Dincă y su equipo, un sólido orgánico en capas llamado bis-tetraaminobenzoquinona (TAQ para abreviar), supera incluso "a los cátodos tradicionales de iones de litio tanto en densidades de energía como de potencia en una tecnología que es realmente escalable."
El laboratorio de Dincă ya había presentado el año pasado una batería de iones de litio con TAQ y desde entonces ha estado trabajando en la adaptación y optimización de la tecnología para las baterías de iones de sodio.
"El aglutinante que elegimos, los nanotubos de carbono, facilita la mezcla de los cristalitos de TAQ y las partículas de negro de humo, lo que da lugar a un electrodo homogéneo", explicó el doctor del Grupo Dincă y primer autor del artículo, Tianyang Chen. "Los nanotubos de carbono envuelven estrechamente los cristalitos de TAQ y los interconectan. Ambos factores favorecen el transporte de electrones dentro del grueso del electrodo, lo que permite un aprovechamiento del material activo de casi 100%, lo que conduce a una capacidad máxima casi teórica." Entre otras cosas, esto debería conducir a un mejor rendimiento de carga.
"Todo el mundo entiende los retos que conlleva disponer de recursos limitados para algo tan importante como las baterías, y el litio ciertamente califica como 'limitado' en varios sentidos", dijo Mircea Dincă. Es mejor tener una cartera diversificada para estos materiales. "El sodio está literalmente en todas partes. Para nosotros, ir a por baterías que se fabriquen con recursos realmente abundantes como la materia orgánica y el agua de mar está entre nuestros mayores sueños de investigación."
El investigador de baterías añadió: "La densidad energética es algo que está en la mente de mucha gente porque se puede equiparar con la cantidad de jugo que se obtiene en una batería. Cuanta más densidad de energía tenga, más lejos llegará su coche antes de tener que recargarlo. Hemos respondido con bastante rotundidad que el nuevo material que hemos desarrollado tiene la mayor densidad de energía, ciertamente en una base por kilogramo, y compite con los mejores materiales que existen incluso en una base volumétrica."
El trabajo del laboratorio financiado por Lamborghini, "Baterías de iones de sodio de alta energía y potencia a partir de un cátodo orgánico estratificado", aparece este mes en la revista Journal of the American Chemical Society (JACS).
0 Comentarios