CIC energiGUNE, centro de investigación vasco referente en almacenamiento de energía térmica, almacenamiento en baterías y tecnologías de hidrógeno, miembro de Basque Research & Technology Alliance-BRTA, ha iniciado los trabajos para el desarrollo de un prototipo de batería de iones de sodio que permita desarrollar esta tecnología como alternativa al modelo actual basado en el litio. La investigación se enmarca en el proyecto TOPSIDES, coordinado por CIC energiGUNE y en el que también participan POLYMAT de la UPV/EHU y la empresa CROMOGENIA-UNITS, y que ha sido incluido en la última convocatoria de ayudas del Programa I+D+i “Retos de la Sociedad” de la Agencia Estatal de Investigación, financiado por la Unión Europea – NextGenerationEU.
“La tecnología de iones de sodio es una de las más prometedoras y que más ventajas ofrece para liderar la próxima generación de sistemas de almacenamiento de energía”, ha asegurado la doctora Montserrat Galceran Mestres, responsable de la línea de investigación de CIC energiGUNE de Na-ion. “Gracias a exhibir una química similar al litio, las baterías de sodio son una excelente alternativa para el almacenamiento estacionario, debido a la abundancia, sostenibilidad y un menor coste de las materias primas, sobre todo si tenemos en cuenta la limitación de recursos de litio y que es una tecnología enfocada en el desarrollo del coche eléctrico”.
TOPSIDES abordará los principales retos que han impedido hasta ahora el desarrollo integral de esta tecnología, como el diseño de celdas, cátodos y ánodos de alto rendimiento y electrolitos avanzados. En este sentido, el proyecto se centrará en el uso de electrodos de elevada capacidad de almacenamiento de energía y electrolitos basados en poly(ionic liquid)s y redox polymers que aportarán ventajas en términos de densidad de energía y seguridad en las celdas de las baterías de sodio.
En concreto, los avances en materiales incluirán el desarrollo de cátodos de alto voltaje basados en fosfatos de sodio, nuevos electrolitos basados en líquidos iónicos y polímeros, ánodos avanzados de sodio metálico, y ánodos “verdes” alternativos obtenidos a partir de residuos plásticos de PET. Para el desarrollo de estos nuevos materiales se tendrá en cuenta el uso de precursores abundantes y de bajo costo, la sustitución de materias primas críticas y la utilización de materiales reciclables con bajo impacto ambiental.
El objetivo final de TOPSIDES es desarrollar una batería metal-sodio en estado sólido, con una configuración de celda botón, que permita su evaluación en términos de rendimiento electroquímico, la investigación del proceso de envejecimiento y el análisis de su viabilidad tecnológica.
“Este proyecto contribuye a las estrategias claves europeas, como son BATTERY 2030+ y el Green Deal de la UE y actúa como plataforma de lanzamiento para el desarrollo futuro del almacenamiento de energía en Europa”, ha recordado Galcerán. “El éxito de TOPSIDES generará un impacto significativo en la sociedad a través del desarrollo de tecnologías de baterías alternativas a las de iones de litio y el uso de materiales amigables con el medio ambiente, así como por la transferencia de resultados a la industria en un campo clave como es el almacenamiento de energía”.
Actualmente, CIC energiGUNE se ha posicionado como uno de los centros de referencia internacionales más destacados en el ámbito de la batería de ion-sodio. Esta tecnología puede ser clave en la carrera para sustituir o complementar a la batería de ion-litio con otros materiales más sostenibles y abundantes, especialmente después de que el fabricante chino CALT haya anunciado su entrada al mercado de las baterías de ion-sodio para 2023.
Nota: Esta publicación es parte del proyecto PLEC2021-007929 – Baterías metálicas de alto rendimiento de estado sólido (TOPSIDES), financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 y por la Unión Europea “NextGenerationEU”/PRTR
