Las baterías de sodio son esperanzadoras para la humanidad, porque resultan seguras, baratas y relativamente sostenibles. Además, el sodio es un elemento abundante, así que su fabricación no afrontará escasez. Sin embargo, construirlas tiene un inconveniente: se deben producir materiales que actúen como ánodos, lo que no resulta sencillo. Por suerte, una nueva técnica desarrollada en Corea del Sur permite hacerlo en mucho menos tiempo y de forma más barata que lo habitual.
Carbonización express
Antes que nada, dejemos claro que un ánodo es un elemento imprescindible en una batería. El ánodo es un electrodo en el que se produce la oxidación, un proceso necesario para que una batería funcione. Por ello, el descubrimiento realizado en Corea resulta tan importante: permite crear ánodos de forma más eficiente.
Lo primero que hacen los investigadores es tomar polímeros, que es un tipo de material plástico, y añadirles nanotubos de carbono. Los nanotubos de carbono son estructuras extremadamente pequeñas, pero sobre todo, delgadas, que destacan por ser buenas conductoras de electricidad.
Una vez tienen la mezcla de polímeros y nanotubos de carbono, esta se convierte en una fina película. Ojo, es muy importante que sea como lámina uniforme, puesto que ello asegura que los materiales se distribuyan correctamente.
Ahora viene la clave del proceso: el uso de un campo magnético de microondas para calentar la lámina. Un microondas genera un campo electromagnético que calienta de forma selectiva los nanotubos de carbono, los cuales, recordemos, son conductores. Así, en apenas 30 segundos la temperatura asciende a más de 1.400 °C. Es mucho menos tiempo de lo habitual.
Explicación del proceso de calentamiento. Imagen: Ryoo et al
Cuando la lámina se calienta a una temperatura tan alta, los polímeros se convierten en carbono duro, un material perfecto para ser el ánodo de la batería de sodio. Este proceso se denomina “carbonización” y se explica más en profundidad en el estudio
En definitiva, tenemos un proceso notablemente más rápido, puesto que el calentamiento dura 30 segundos, mientras que con los métodos convencionales se alarga durante horas. Además, emplea menos energía al calentar el material, y posibilita fabricar en grandes cantidades.
Esta batería de sal marina va a cambiar las reglas del juego: es hasta 4 veces más potente que las de litioPor último, ¿exactamente qué son las baterías de sodio? Las baterías de iones de sodio son recargables y funcionan de forma similar a las de litio, pero empleando iones de sodio en vez de iones de litio. El sodio es un elemento que se encuentra de forma bastante abundante en la naturaleza, lo que facilita su extracción. Son menos tóxicas que otras más comunes, como las de litio, aunque resultanmenos potentes energéticamente. Si bien ya hay varias en el mercado, se está comenzando a potenciar su rendimiento, y queda mucho para que alcancen su potencial.
