Mejores que las LFP y mucho mejores que las de litio: las 'baterías de sal' demuestran su seguridad en una prueba a 300ºC

Las baterías de sodio están ganando terreno, aunque la industria ya las había descartado por completo. Investigadores de la Academia China de Ciencias han desarrollado la primera batería de sodio con "fuga térmica cero". Un hito histórico que elimina el riesgo de incendio y explosión incluso en condiciones de calor extremo de 300°C. A falta de conocer la batería perfecta, las múltiples soluciones con las que hoy convivimos tienen cada vez menos desventajas frente a las cada vez mayores puntos positivos. Las baterías LFP, de menor rendimiento, están ganando terreno gracias a su mayor seguridad. Por el contrario, las pilas de litio, más inestables, parecen menos seguras en caso de impacto o sobrecalentamiento. Ahora, un equipo de investigación del Instituto de Física de la Academia China de Ciencias, ha publicado un avance que podría cambiar la industria para siempre: una batería de ion-sodio capaz de suprimir por completo la fuga térmica. A diferencia de las baterías de litio convencionales, que pueden entrar en combustión si se dañan o se sobrecalientan, este nuevo prototipo ha superado con éxito las pruebas más brutales. Durante los ensayos, las celdas fueron sometidas a una penetración por clavo y a un calentamiento externo de hasta 300°C sin emitir humo, llamas ni explosionar. Este nivel de resistencia es inédito en dispositivos de almacenamiento de energía de este tamaño (nivel amperio-hora). Muchas marcas ya trabajan en sus propios módulos de sodio, como CATL. El sodio promete ser una alternativa barata y fiable a las pilas de litio. El "cortafuegos inteligente": de líquido a sólido a 150°C El secreto de esta inmunidad al fuego reside en un nuevo componente llamado Electrolito No Inflamable Polimerizable (PNE). Este material actúa como un sistema de defensa activa de tres capas: • Estado Líquido (Normal): En condiciones de uso habitual, el electrolito es líquido, permitiendo un flujo eficiente de energía. • Transición Crítica: Cuando la temperatura interna de la batería supera los 150°C debido a un fallo o accidente, el electrolito sufre una reacción química instantánea y se solidifica. • Barrera Física: Al volverse sólido, crea un muro interno que bloquea físicamente el movimiento de los iones y detiene la propagación del calor, impidiendo que se produzca una reacción en cadena destructiva.El equipo de ingenieros ha validado su estudio en una celda cilíndrica de iones de sodio de 3,5 Ah. Las pruebas no mostraron humo, fuego ni explosión durante la penetración del clavo, ni sobrecalentamiento incluso a temperaturas de hasta 300 °C. La mejora en la seguridad no parece reducir el rendimiento de la batería. La celda desarrollada, con una densidad energética de 211 Wh/kg a nivel celular, funciona perfectamente en un amplio rango de temperaturas (entre los -40ºC y los 60ºC) El sodio es más barato de extraer y menos sensible a cuestiones políticas y económicas. Una batería para climas extremos y coches baratos Como ya hemos dicho, lo más impresionante de este descubrimiento es que la seguridad no llega a costa del rendimiento. Los datos reportados indican que estas baterías mantienen una excelente estabilidad en condiciones extremas, lo que las hace viables no solo para el almacenamiento doméstico, sino para coches eléctricos de gran volumen. Su capacidad para operar a -40°C las convierte en la solución definitiva para países con inviernos severos, donde las baterías actuales suelen perder gran parte de su autonomía. Esta tecnología está estrechamente vinculada a Zhongke Haina (HiNa), la empresa pionera en sodio nacida del mismo instituto, que ya está probando estas celdas en camiones y utilitarios. Según la empresa, las pruebas hasta ahora realizadas en camiones pesados han mostrado un consumo de energía un 15% menor por kilómetro y una autonomía un 20% mayor en condiciones normales, y su uso comercial inicial ya está en marcha. Al no depender de materiales críticos como el litio, las baterías de sodio son, teóricamente, más económicas de producir. Las baterías de sodio permanecen más estables en condiciones extremas. ¿Es el fin de las baterías de litio? Aunque el litio sigue dominando por su mayor densidad en modelos de altas prestaciones, el sodio está ganando la partida en coste y seguridad, mientras que las baterías LFP poco a poco se están convirtiéndo en el estándar de la gama media. Con un riesgo de incendio nulo y un precio de fabricación mucho más bajo, es muy probable que a partir de 2027 veamos una mayor adopción de ‘baterías de sal’ en coches urbanos y sistemas de almacenamiento para el hogar. Fuente: Nature.com