{"id":221830,"date":"2024-01-09T13:00:11","date_gmt":"2024-01-09T12:00:11","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electrive.com\/?p=221830"},"modified":"2024-09-30T11:54:50","modified_gmt":"2024-09-30T09:54:50","slug":"investigadores-estadounidenses-aumentan-la-densidad-energetica-de-las-baterias-de-ion-sodio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electrive.com\/es\/2024\/01\/09\/us-researchers-increase-energy-density-of-sodium-ion-batteries\/","title":{"rendered":"Investigadores estadounidenses aumentan la densidad energ\u00e9tica de las bater\u00edas de iones de sodio"},"content":{"rendered":"<p class=\"wp-block-paragraph\">En una modificaci\u00f3n de los conocidos c\u00e1todos NMC para bater\u00edas de iones de litio, el desarrollo del laboratorio Argonne es un \u00f3xido de sodio-n\u00edquel-manganeso-hierro (NMF). En comparaci\u00f3n con otras tecnolog\u00edas de iones de sodio, el c\u00e1todo ofrece una densidad energ\u00e9tica mucho mayor, suficiente para proporcionar a los coches el\u00e9ctricos una autonom\u00eda de entre 180 y 200 millas (290 y 320 kil\u00f3metros) por carga.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En los c\u00e1todos NMC, los \u00e1tomos est\u00e1n dispuestos en capas. Esta estructura facilita la inserci\u00f3n y extracci\u00f3n de iones de litio entre las capas. Bas\u00e1ndose en los resultados de un total de diez a\u00f1os de trabajo de investigaci\u00f3n con bater\u00edas de iones de sodio, el equipo dirigido por el qu\u00edmico principal Christopher Johnson ha desarrollado un c\u00e1todo de \u00f3xido estratificado espec\u00edfico para bater\u00edas de iones de sodio.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">El c\u00e1todo NMF tambi\u00e9n deber\u00eda aumentar la vida \u00fatil<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La estructura en capas del c\u00e1todo NMF deber\u00eda permitir la inserci\u00f3n y extracci\u00f3n eficaces de iones de sodio, seg\u00fan afirma el Laboratorio Nacional de Argonne en el comunicado de prensa. Y como el material del c\u00e1todo no contiene cobalto, tambi\u00e9n deber\u00edan mitigarse \"las preocupaciones sobre el coste, la escasez y la toxicidad asociadas a este elemento\".<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Los investigadores tambi\u00e9n quieren haber eliminado otra desventaja de las anteriores pilas de iones de sodio: su corta vida \u00fatil. Con el nuevo material del c\u00e1todo, las pilas de iones de sodio alcanzan un n\u00famero de ciclos de carga y descarga similar al de sus hom\u00f3logas de iones de litio. \"Ahora hemos superado la fase de laboratorio y estamos preparados para someter nuestro c\u00e1todo a pruebas dentro de celdas de bater\u00eda similares a las de una bater\u00eda de veh\u00edculo el\u00e9ctrico real\", afirma Johnson. Estas pruebas se llevar\u00e1n a cabo en las instalaciones de an\u00e1lisis, modelado y creaci\u00f3n de prototipos de c\u00e9lulas de Argonne.<\/p>\n\n\n<div class=\"ad-space\" >\n      <div class=\"ad-space-block\">\n      <div class=\"adspace not-mobile rectangle-4\" id=\"article-content-1\"><\/div>\n      <div class=\"adspace not-desktop topmobile-2\" id=\"article-content-1-mobile\"><\/div>\n    <\/div>\n  <\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Las ventajas del sodio como material para bater\u00edas son bien conocidas: el sodio es mucho m\u00e1s abundante en la naturaleza y es m\u00e1s f\u00e1cil de extraer que el litio. Como resultado, cuesta s\u00f3lo una fracci\u00f3n del coste por kilogramo y es significativamente menos susceptible a las fluctuaciones de precios o a las interrupciones en la cadena de suministro. \"Nuestras estimaciones sugieren que una bater\u00eda de iones de sodio costar\u00eda un tercio menos que una de iones de litio\", afirma Johnson. Adem\u00e1s, el material del c\u00e1todo contiene predominantemente hierro y manganeso junto con el sodio.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Se trata de una cuesti\u00f3n que el equipo de investigaci\u00f3n no puede resolver f\u00edsicamente: El sodio met\u00e1lico es unas tres veces m\u00e1s pesado que el litio. Esto aumenta el peso de la bater\u00eda y, por tanto, reduce la autonom\u00eda. Johnson subraya que, aunque la bater\u00eda de iones de sodio puede no resultar atractiva para quienes buscan grandes autonom\u00edas, s\u00ed podr\u00eda atraer a los consumidores preocupados por el precio, sobre todo a los habitantes de las ciudades cuyos desplazamientos diarios rara vez superan los 300 kil\u00f3metros.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Con la mayor densidad energ\u00e9tica del c\u00e1todo, los investigadores estadounidenses ya han dado un paso importante para que las bater\u00edas de iones de sodio resulten atractivas para m\u00e1s segmentos de veh\u00edculos. Seg\u00fan el comunicado de prensa, el equipo de Johnson ya est\u00e1 desarrollando nuevos materiales para los otros dos componentes principales de una bater\u00eda -el electrolito y el \u00e1nodo- con el fin de aumentar a\u00fan m\u00e1s la densidad energ\u00e9tica.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Actualizaci\u00f3n 30 de septiembre de 2024<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Los investigadores del Laboratorio Nacional de Argonne han informado de los avances en el desarrollo de su nuevo material cat\u00f3dico para bater\u00edas de iones de sodio. Afirman haber superado un problema fundamental: la capacidad de almacenamiento de energ\u00eda del c\u00e1todo que contiene sodio disminuye r\u00e1pidamente con las descargas y cargas repetidas. Seg\u00fan los cient\u00edficos, esto se debe a grietas en las part\u00edculas del c\u00e1todo durante el proceso de s\u00edntesis. Lo lograron encontrando \"condiciones de tratamiento t\u00e9rmico\".<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\"Las perspectivas parecen muy buenas para unas futuras bater\u00edas de iones de sodio no s\u00f3lo de bajo coste y larga duraci\u00f3n, sino tambi\u00e9n con una densidad energ\u00e9tica comparable a la del c\u00e1todo de fosfato de hierro y litio que se utiliza actualmente en muchas bater\u00edas de iones de litio\", afirm\u00f3 Khalil Amine, miembro distinguido de Argonne. \"Esto dar\u00eda lugar a veh\u00edculos el\u00e9ctricos m\u00e1s sostenibles con una buena autonom\u00eda de conducci\u00f3n\".<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">El equipo trabaja ahora en la eliminaci\u00f3n del n\u00edquel del c\u00e1todo, lo que reducir\u00eda a\u00fan m\u00e1s los costes y ser\u00eda m\u00e1s sostenible.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><a href=\"https:\/\/www.anl.gov\/article\/cathode-innovation-makes-sodiumion-battery-an-attractive-option-for-electric-vehicles\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener nofollow\">anl.gov<\/a>, <a href=\"https:\/\/www.anl.gov\/article\/argonne-researchers-crack-a-key-problem-with-sodiumion-batteries-for-electric-vehicles-and-grid\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener nofollow\">anl.gov<\/a>\u00a0(actualizaci\u00f3n)<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>En una modificaci\u00f3n de los conocidos c\u00e1todos NMC para bater\u00edas de iones de litio, el desarrollo del laboratorio Argonne es un \u00f3xido de sodio-n\u00edquel-manganeso-hierro (NMF). 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