¿Baterías de agua de mar como alternativa a las de litio? - Nobbot

¿Baterías de agua de mar como alternativa a las de litio?

La omnipresencia de las baterías de iones de litio en smartphones y otros dispositivos recargables, hace que sea difícil pensar en reemplazarlas. Sin embargo, el aumento del precio del litio hace que cada vez sean más los equipos de investigación que trabajan en buscar una alternativa a esta tecnología. El último avance en esta línea de trabajo ha sido publicado en la revista CS Applied Materials & Interfaces y se basa en el uso de uno de los recursos más abundantes y baratos del plantea: el agua de mar.  Son muchos los científicos que trabajan para conseguir baterías de sodio-ion eficientes en todo el planeta, también en España, y esta nueva investigación con baerías de agua de mar confirma de nuevo que pueden existir alternativas al litio. Hoy este metal se extrae de minas situadas, fundamentalmente, en Chile, Bolivia y Afganistán y en un futuro no muy lejano puede resultar escaso para dotar de energía a al creciente número de dispositivos que formarán parte de nuestra vida cotidiana.

Las baterías de sodio-aire o sodio-oxígeno se consideran una de las alternativas más prometedoras y rentables a las actuales baterías de ion de litio. Sin embargo, todavía quedan algunos desafíos para que puedan convertirse en una realidad comercial. Según declaró a eldiario.es el cientifico español Teófilo Rojo, director científico en CIC Energigune,  “desde el punto de vista de densidad energética, el sodio no es competitivo con el litio, pero se ahorrarían costes por lo que se podrían comercializar baterías de bajo precio. Por contra, al tener baja densidad energética, las baterías tendrían que ser más grandes en tamaño, en volumen, para la misma duración”.

“Otras baterías de sodio ya comercializadas -añade el experto-, las baterías de sodio-azufre y las baterías de sodio-metal haluro llamadas Zebra, trabajan a 300ºC y por tanto tienen ciertos problemas de seguridad”.

baterías de agua de mar y reacciones electroquímicas

En su trabajo publicado en CS Applied Materials & Interfaces los investigadores Soo Min Hwang, Youngsik Kim y sus colegas han abordado estos retos, usando agua de mar como catolito, un electrolito y un cátodo combinados.

En las baterías, el electrolito es el componente que permite que una carga eléctrica fluya entre el cátodo (polo negativo) y el ánodo (polo positivo). Un flujo constante de agua de mar dentro y fuera de la batería proporciona los iones de sodio y el agua responsables de producir una carga. Las reacciones resultaban lentas, sin embargo, por lo que los investigadores se afanaron en encontrar una manera de acelerarlas.

nanopartículas porosas

Para su nueva batería, el equipo preparó un catalizador usando nanopartículas porosas de óxido de manganeso cobalto. Los poros crean una gran superficie para estimular las reacciones electroquímicas necesarias para producir una carga. Un electrodo de carbono sirvió como ánodo.

La batería resultante funcionó eficazmente durante 100 ciclos con una tensión de descarga media de aproximadamente 2,7 voltios. Esto aún no poco si se compara con los resultados alcanzados con baterías de litio, que pueden llegar a 3.6 a 4.0 voltios, pero esta investigación en un importante avance para cerrar esa brecha, según los investigadores.

baterías de agua de mar

Imagen de Researchgate.net

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