El proyecto SMART (PID2022-140823OB-I00), liderado por CIC energiGUNE, aborda este reto mediante una estrategia que integra materiales, automatización experimental, técnicas avanzadas de caracterización y gestión inteligente de datos.
Durante su ejecución, SMART ha conseguido avanzar simultáneamente en estas diferentes dimensiones, sentando las bases de una plataforma de investigación capaz de acelerar tanto el descubrimiento de nuevos materiales para baterías de ion sodio como la comprensión de los mecanismos que determinan su comportamiento.
Los trabajos abarcan tres familias principales: carbonos duros para ánodos, óxidos laminares de metales de transición y materiales tipo Prussian White para cátodos. El informe de seguimiento del proyecto recoge ya resultados relevantes en todas ellas, desde nuevos carbonos duros hasta composiciones de óxidos laminares con buena estabilidad a alto voltaje y nuevos compuestos Prussian White.
Nuevos materiales en un espacio químico mucho más amplio
En el ámbito de los carbonos duros, SMART ha trabajado en rutas de síntesis a partir de precursores como la xilosa, combinando etapas de pre-carbonización hidrotermal y pirólisis a alta temperatura. La optimización de las condiciones de síntesis ha permitido obtener materiales con características morfológicas y estructurales de interés y alcanzar varios de los indicadores definidos por el proyecto.
En paralelo, se han explorado diferentes composiciones de óxidos laminares de sodio y metales de transición. Entre los resultados destaca el estudio de la familia P2-Na₂/₃Mn₂/₃Ni₁/₃₋yCuyO₂, en la que una de las composiciones investigadas mostró una buena estabilidad estructural al cargarse hasta 4,5 V. Los trabajos desarrollados también apuntan al cobre como un elemento especialmente interesante para favorecer actividad redox reversible a alto voltaje en estos materiales.
La tercera gran línea se centra en compuestos Prussian White. SMART ha sintetizado distintas composiciones y estudiado variables de síntesis para comprender mejor su relación con las prestaciones electroquímicas. En determinadas composiciones se ha observado una reacción próxima a dos iones de sodio mantenida durante más de 50 ciclos, mientras que estudios adicionales están profundizando en la influencia del agua y de los procesos de deshidratación sobre el funcionamiento de estos materiales.
