Científicos de Rusia y Alemania han desarrollado una nueva forma de “apilar” sodio para crear baterías más baratas y eficientes que eventualmente podrían ser una alternativa a las baterias de litio producidas en serie y ambientalmente no amigables.
Las baterías de litio son esenciales para el mundo de hoy. Desde teléfonos móviles hasta computadoras portátiles, casi todos los dispositivos electrónicos aprovechan el litio y actualmente se reconoce ampliamente que no existe una alternativa remotamente efectiva. El problema cuando algo es tan omnipresente, por supuesto, es que con el tiempo es probable que se agote – y llegar a ser más caro en el proceso.
Sin embargo, científicos del NUST MISIS Laboratory of Inorganic Nanomaterials (NUST) de Rusia, la Russian Academy of Science y el Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf research laboratory han encontrado una solución al problema que consiste en “apilar” sodio para hacer una batería tipo “sándwich”.
Lo que los cientificos descubrieron es que, cuando los átomos de sodio se superponen en capas de una manera particular, el sodio (y otros metales alcalinos) pueden demostrar mucho las mismas cualidades que el litio. De hecho, una disposición de dos capas de sodio – más barato – puede “demostra una capacidad de ánodo comparable” a la de un ánodo de grafito convencional en baterías de ion litio.
Para crear la alternativa más barata, átomos (de sodio) se colocan en el espacio entre dos hojas de grafeno bajo alta tensión, similar a cómo funcionaría una batería en sí.
Este “sándwich” consiste en una capa de carbono (grafeno), dos capas de metal alcalino (en este caso sodio) y otra capa de carbono.
Antes de la investigación, se entendía ampliamente que los átomos de litio en las baterías solo podían ubicarse en una capa, y que aumentar la cantidad de capas aumentaría la inestabilidad. Los científicos ahora saben que es posible “crear estructuras de litio multicapa estables”, explicó Ilya Chepkasov, investigador del Laboratorio NUST MISIS de Nanomateriales Inorgánicos. En cuanto al sodio, este en realidad aumenta en estabilidad cuantas más capas hay, dicen los investigadores.
En 2019, Amnistía Internacional desafió a los líderes del sector a limpiar sus cadenas de suministro de baterías. Minado principalmente en China, Corea del Sur y Japón, la huella de carbono del litio continúa creciendo a medida que los depósitos disminuyen y la demanda aumenta, particularmente debido a su utilidad en la floreciente industria del automóvil eléctrico.
Amnistía advirtió sobre la extracción de aguas profundas que se lleva a cabo para obtener litio, que los estudios han pronosticado que tendrán un impacto irreversible en la biodiversidad.
El equipo de investigación planea probar su tesis en el Max Planck Institute for Solid State Research en Stuttgart. Si se demuestra su éxito, esto puede conducir a una nueva generación de baterías de sodio que serían más baratas y potencialmente más efectivas que las actuales de litio.
Fuente: RT
