Investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) han desarrollado una batería híbrida de iones de sodio de alto rendimiento que se carga rápidamente y ofrece una densidad de energía impresionante.
Este revolucionario prototipo utiliza sodio (Na), un elemento químico más de 1.000 veces más abundante y más barato que el litio (Li), principal componente de las baterías convencionales.
Generalmente, las baterías de iones de sodio enfrentan limitaciones como una menor potencia de salida, propiedades de almacenamiento limitadas y tiempos de carga prolongados. El innovador diseño de la batería, dirigido por el profesor Jeung Ku Kang del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de KAIST, combate las limitaciones existentes de las baterías de iones de sodio integrando los materiales de los ánodos utilizados en las baterías tradicionales con los cátodos utilizados para los supercondensadores en un sistema híbrido. Según se informa, el resultado ofrece una alta capacidad de almacenamiento y rápidas tasas de carga y descarga.
Múltiples posibilidades
El desarrollo de la batería híbrida dependía de mejorar la tasa de almacenamiento de energía de los ánodos de tipo batería y de aumentar la capacidad relativamente baja de los materiales de cátodo de tipo supercondensador.
El equipo de investigación de KAIST utilizó dos estructuras organometálicas distintas para crear una síntesis optimizada de baterías híbridas, que culminó en un material de ánodo con cinética mejorada y un material de cátodo de alta capacidad.
Según se informa, el dispositivo híbrido de almacenamiento de energía de iones de sodio completamente ensamblado supera la densidad de energía de las baterías comerciales de iones de litio y coincide con las características de densidad de potencia de los supercondensadores. El profesor Kang dice que esta nueva batería, con una densidad de energía de 247 Wh/kg y una densidad de potencia de 34.748 W/kg, podría usarse en una variedad de industrias, incluidos los vehículos eléctricos, la electrónica inteligente y las tecnologías aeroespaciales.
Los hallazgos de esta investigación, en coautoría de los candidatos doctorales de KAIST, Jong Hui Choi y Dong Won Kim, se publicaron en la revista internacional. Materiales de almacenamiento de energía con el atractivo título de «Ánodo dopado con S incrustado en sulfuro de hierro multivalencia conductivo de baja cristalinidad y cátodo dopado con O de gran superficie de estructuras de carbono grafítico 3D poroso rico en N para almacenamientos de energía híbridos de iones de sodio de alto rendimiento».
