Montse Casas Cabanas, Directora Científica del área de almacenamiento electroquímico, analiza las claves científicas de una de las grandes promesas del sector: las baterías de sodio-ion.

1º ¿Cuáles diría que son hoy las principales fortalezas de las tecnologías Na-ion frente a otros sistemas emergentes?

Las tecnologías Na-ion destacan principalmente por su disponibilidad de materias primas, sostenibilidad y seguridad. El sodio es un recurso abundante y ampliamente distribuido, lo que reduce riesgos geopolíticos y dependencia de materiales críticos. Además, los sistemas Na-ion presentan un comportamiento térmico más estable, lo que mejora la seguridad operativa, especialmente en aplicaciones estacionarias. Todo ello las posiciona como una solución muy atractiva para aplicaciones donde el coste, la robustez y la sostenibilidad son factores clave.

2º ¿Qué retos fundamentales quedan por resolver en materiales clave como óxidos laminares, hard carbons y electrolitos para sodio?

Aún existen retos relevantes relacionados con la estabilidad estructural de los materiales activos, la eficiencia coulómbica inicial y la compatibilidad entre electrodos y electrolitos. En el caso de los hard carbons, el control de la microestructura y de los mecanismos de inserción de sodio es crítico. En cátodos, la estabilidad a largo plazo y la retención de capacidad siguen siendo áreas prioritarias. Resolver estos aspectos es clave para garantizar prestaciones consistentes y una vida útil adecuada a nivel industrial.

3º ¿Qué ventajas aporta integrar diseño, procesado y validación frente a desarrollos más fragmentados?

Integrar diseño, procesado y validación permite optimizar la tecnología desde una perspectiva realista, teniendo en cuenta desde el inicio las limitaciones industriales. Este enfoque evita desarrollar materiales excelentes en laboratorio pero difíciles de fabricar a escala. Además, acelera el aprendizaje, reduce iteraciones innecesarias y genera datos relevantes para la industria, lo que facilita la transferencia tecnológica y reduce el riesgo de escalado.

4º ¿Qué aprendizajes clave estáis obteniendo al validar procesados acuosos y en seco en condiciones preindustriales?

La validación de procesados acuosos y en seco está demostrando que es posible reducir significativamente el impacto ambiental y los costes de fabricación sin comprometer el rendimiento electroquímico. También estamos aprendiendo qué parámetros de proceso son críticos para garantizar reproducibilidad y calidad a escala. Estos aprendizajes son fundamentales para que Na-ion sea competitiva no solo técnicamente, sino también desde el punto de vista industrial y regulatorio.

5º ¿Hasta qué punto el procesado y la escalabilidad condicionan hoy el diseño de materiales Na-ion?

Condicionan de forma decisiva el diseño. Hoy no se conciben nuevos materiales sin evaluar simultáneamente su fabricabilidad, compatibilidad con líneas de producción existentes y costes asociados. El diseño de materiales Na-ion debe responder a un equilibrio entre prestaciones electroquímicas y viabilidad industrial, y ese enfoque está cada vez más integrado en la investigación.

6º ¿Hasta qué punto el procesado y la escalabilidad condicionan hoy el diseño de materiales Na-ion?

Condicionan de forma decisiva el diseño. Hoy no se conciben nuevos materiales sin evaluar simultáneamente su fabricabilidad, compatibilidad con líneas de producción existentes y costes asociados. El diseño de materiales Na-ion debe responder a un equilibrio entre prestaciones electroquímicas y viabilidad industrial, y ese enfoque está cada vez más integrado en la investigación.

7º ¿Qué hitos técnicos considera más relevantes en el salto de laboratorio a prototipos de hasta 0,5 Ah?

Uno de los hitos más relevantes ha sido demostrar consistencia y estabilidad en celdas de mayor formato, manteniendo buen rendimiento y ciclabilidad. También ha sido clave la validación de materiales y procesos en configuraciones cercanas a las industriales, así como la obtención de datos fiables sobre envejecimiento y seguridad. Estos pasos son esenciales para generar confianza en potenciales socios industriales.

8º ¿Qué métricas son hoy críticas para que la industria confíe en Na-ion como alternativa real?

Las métricas clave incluyen la eficiencia coulómbica inicial (ICE), la retención de capacidad, la estabilidad a largo plazo (SOH) y la seguridad en operación. Además, cada vez es más importante disponer de datos de coste por ciclo y análisis de ciclo de vida, ya que la industria evalúa la tecnología desde una perspectiva global y no solo por densidad energética.

9º ¿En qué rango de aplicaciones cree que Na-ion alcanzará antes una madurez comercial?

Na-ion alcanzará antes la madurez comercial en aplicaciones estacionarias, como almacenamiento para redes eléctricas, integración de renovables o sistemas de respaldo energético. En estos casos, la densidad energética no es el factor determinante y se priorizan coste, seguridad y sostenibilidad, ámbitos donde Na-ion ofrece ventajas claras.

10º ¿Qué papel juegan los análisis LCA y LCC en la toma de decisiones tecnológicas?

Los análisis de ciclo de vida (LCA) y coste de ciclo de vida (LCC) son herramientas fundamentales para orientar el desarrollo tecnológico. Permiten comparar alternativas de forma objetiva, identificar puntos críticos de impacto ambiental o económico y priorizar soluciones con mayor potencial real de mercado. En el caso de Na-ion, refuerzan su valor como tecnología sostenible y competitiva a largo plazo.

11º Mirando a los próximos 5–10 años, ¿qué avances marcarán un punto de inflexión para Na-ion?

El punto de inflexión llegará con la demostración a gran escala de fiabilidad, reducción de costes y estandarización de procesos. Avances en materiales más estables, mejoras en procesado y la aparición de las primeras gigafactorías Na-ion serán señales claras de madurez. A partir de ahí, la adopción podrá acelerarse de forma significativa.

12º ¿Cómo se está trabajando desde CIC energiGUNE para impulsar nuevas soluciones Na-ion de alto valor e impacto y acelerar su transición del laboratorio al mercado?

Desde CIC energiGUNE se impulsa Na-ion mediante un enfoque integral que combina investigación en materiales, validación preindustrial, análisis de sostenibilidad y colaboración estrecha con la industria. El objetivo es reducir riesgos tecnológicos, generar conocimiento aplicable y posicionar Na-ion como una solución real para el almacenamiento energético sostenible, contribuyendo a nuevas cadenas de valor industriales en Europa.

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