Hacia la batería ultrabarata de agua de mar

En vista de la omnipresencia de las baterías de iones de litio en teléfonos inteligentes y otros dispositivos recargables, es difícil imaginar su reemplazo por pilas de otro tipo. Pero el precio cada vez mayor del litio ha propiciado la búsqueda de alternativas. Una prometedora tecnología de batería utiliza la abundante y fácilmente disponible agua de mar. Ahora, hacer viable esta opción se halla un paso más cerca gracias a un nuevo avance en el diseño de una batería de sodio-aire, basada en agua de mar.

Las baterías de sodio-aire (o sodio-oxígeno) están consideradas como una de las alternativas más prometedoras y rentables a las de iones de litio ya disponibles. Pero quedan algunos retos por superar antes de que puedan convertirse en una realidad comercial. El equipo de Soo Min Hwang y Youngsik Kim, del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsán (UNIST), en Corea del Sur, han estado trabajando en estos retos, usando agua de mar como catolito (electrolito y cátodo combinados). En las baterías, el electrolito es el componente que permite que una carga eléctrica fluya entre el cátodo y el ánodo. Un flujo constante de agua de mar hacia dentro y hacia fuera de la batería proporciona los iones de sodio y el agua responsables de producir una carga. Sin embargo, las reacciones logradas de este modo han venido siendo demasiado lentas, de modo que los investigadores se propusieron encontrar una forma de acelerarlas.

La nueva batería utiliza agua de mar como catolito. (Imagen: American Chemical Society)

Para la nueva batería, el equipo preparó un catalizador usando nanopartículas porosas de óxido de manganeso y cobalto. Los poros crean una gran área de superficie a fin de propiciar las reacciones electroquímicas necesarias para producir una carga. Como ánodo se utilizó un electrodo de carbono duro. La batería resultante se comportó de forma eficiente a lo largo de 100 ciclos con un voltaje medio de descarga de unos 2,7 voltios. Esto no se acerca todavía al modelo escogido de iones de litio, que puede alcanzar de 3,6 a 4 voltios, pero el avance es un paso clave que permitirá en un futuro cercano cubrir esta diferencia, según los investigadores.

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