A diferencia de la mayoría de las baterías, cuyos electrodos están sumergidos en un electrolito líquido, las baterías de sal utilizan un electrolito sólido, un material cerámico conductor de iones hecho de óxido de aluminio y sodio. Este diseño no inflamable permite separar el ánodo y el cátodo, lo que aumenta la vida útil de la batería, señalan desde los laboratorios federales suizos de ciencia y tecnología de materiales (Empa).
El cátodo de estas baterías combina gránulos de sal común con polvo de níquel, mientras que el ánodo metálico de sodio se forma únicamente durante la carga.
Originalmente desarrolladas para coches eléctricos, estas baterías no son ideales para la movilidad eléctrica debido a su peso y tiempos de carga prolongados. “Los coches eléctricos actuales funcionan con baterías de iones de litio, más ligeras y rápidas de cargar”, explican desde Empa.
Sin embargo, para otras aplicaciones, las baterías de sal ofrecen ventajas claras. Pueden operar en un amplio rango de temperaturas (–20 °C a +60 °C) y, gracias a su alta seguridad, se utilizan en entornos donde las baterías de litio no son viables, como minería, construcción de túneles o plataformas petroleras offshore.
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Materiales accesibles y sostenibles
“Utilizan materiales abundantes como la sal y la cerámica, no contienen compuestos inflamables o tóxicos, no emiten gases y resisten incendios e inundaciones”, detalla Horien, fabricante industrial y socio de Empa en el proyecto europeo Solstice.
Además, su arquitectura en celdas facilita el reciclaje, mientras que su durabilidad permite décadas de funcionamiento confiable incluso en lugares remotos y sin mantenimiento. Por estas características, son ideales para almacenamiento de energía de emergencia en infraestructuras críticas, como antenas de telecomunicaciones.
El principal desafío es que estas baterías requieren un calentamiento activo para alcanzar su temperatura óptima (~300 °C). Sin embargo, durante la carga y descarga, parte del calor necesario se genera de manera autónoma, lo que puede reducir los costos energéticos de operación, explica Enea Svaluto-Ferro, investigador de Empa.
Actualmente, investigadores de Empa y Horien buscan reducir o sustituir el níquel del cátodo por zinc, un metal más abundante. Este cambio permitiría producir baterías más sostenibles y económicas, aunque implica superar retos tecnológicos relacionados con el bajo punto de fusión del zinc frente a la alta temperatura de funcionamiento de la batería.
Con su combinación de seguridad, larga vida útil y materiales accesibles, las baterías de sal podrían algún día proveer electricidad no solo a infraestructuras críticas, sino también a comunidades enteras, ofreciendo una alternativa confiable y sostenible a las tecnologías actuales.
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