Batería de sodio y azufre, cuatro veces la capacidad de iones de litio y más barata

Si queremos prescindir del uso del petróleo, el mundo futuro, necesitará soluciones de almacenamiento de energía. Usar baterías de iones de litio, con alta capacidad, tiene el problema del precio y la disponibilidad de materia prima. Ahora conocemos un nuevo diseño de batería de sodio y azufre, con cuatro veces más capacidad de almacenamiento de energía, ideal para el almacenamiento de energía a escala de red.

La batería de sodio y azufre entra en la categoría de baterías de sal fundida, que han existido en diversas formas más de medio siglo. El potencial de las baterías de sal fundida para almacenar energía limpia es grande, por su relativa asequibilidad y dependencia de materiales de fácil acceso.

Las versiones típicas se basan en una química de sodio y azufre y mantienen sus electrodos a altas temperaturas para mantener el electrolito en un estado líquido fundido. Científicos de China y Australia se han unido para desarrollar su propia versión, con un rendimiento muy mejorado a temperatura ambiente.

«Si el Sol no brilla y no hay viento, necesitamos soluciones de almacenamiento que sean fácilmente accesibles a nivel local o regional», dijo el investigador principal, el Dr. Shenlong Zhao, de la Universidad de Sídney. Esperan proporcionar una tecnología que reduzca los costos para alcanzar cuanto antes una electricidad limpia.

El equipo de investigación trató de resolver varias deficiencias de las baterías de azufre de sodio actuales, como los ciclos de vida cortos y capacidades limitadas, que dificultan su practicidad en aplicaciones comerciales. Usaron electrodos a base de carbono y un proceso de degradación térmica, conocido como pirólisis, para alterar las reacciones entre el azufre y el sodio.

El resultado es una batería de sodio y azufre con una alta capacidad (1017 mAh g-1 a temperatura ambiente), alrededor de cuatro veces la de una batería de iones de litio. Demostró una buena estabilidad y retuvo alrededor de la mitad de esta capacidad tras 1.000 ciclos, algo «sin precedentes», según el equipo.

Después de probar la tecnología en baterías de celda «de moneda» en pruebas de laboratorio, los investigadores ahora están trabajando en versiones de celda «de bolsa» para facilitar su uso comercial.

«Las soluciones de almacenamiento que se fabrican utilizando recursos abundantes como el sodio, que se puede procesar a partir del agua de mar, tienen el potencial de garantizar una mayor seguridad energética y permitir que más países se unan al cambio hacia la descarbonización”, indican desde el equipo.

Vía: Advanced Materials

Fuente: Universidad de Sydney