Desde los dispositivos móviles hasta los vehículos eléctricos, las baterías impulsan tecnologías esenciales en las vidas de todos. A pesar de su importancia, algunas voces desde hace años ya hablan de alternativas más eficientes y están activamente trabajando en ellas.

El funcionamiento de una batería de iones de litio es esencial para comprender los problemas que presentan actualmente. Estas baterías constan de un cátodo, un ánodo y un electrolito que permite la transferencia de iones y electrones. 

Aunque esta tecnología ha avanzado, sus problemas incluyen riesgos de seguridad debido a reacciones térmicas y a su potencial inflamable. Además, la producción depende del litio, un recurso limitado que tiene un impacto ambiental enorme, sin olvidarse de su durabilidad.

Es por eso que las alternativas a las baterías de iones de litio están ganando terreno y estas seis propuestas prometen y mucho, aunque aún hay mucho trabajo por hacer.

Alternativas a las baterías de iones de litio pero con sus claras desventajas

Baterías de iones de sodio

Una alternativa que ha ganado atención es la tecnología de baterías de iones de sodio. En pocas palabras, estas baterías reemplazan los iones de litio con iones de sodio como portadores de carga.

Este simple cambio tiene una implicación muy potente: el sodio es mucho más abundante que el litio en la Tierra y puede extraerse de fuentes como la sal de océano. 

Sin embargo, aunque las baterías de iones de sodio presentan ventajas en términos de disponibilidad y coste, también tienen sus limitaciones. Los iones de sodio son más grandes que los iones de litio, lo que da lugar a una menor densidad de energía. Esto podría traducirse en una menor autonomía para los vehículos eléctricos y tiempos de vida más cortos para dispositivos como los smartphones. 

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Baterías de litio-azufre

Otra alternativa son las baterías de litio-azufre. Estas reemplazan el cobalto utilizado en las baterías de iones de litio con azufre como material catódico. El azufre es más abundante y económico que el cobalto, lo que también podría reducir los costes de producción y mitigar los problemas relacionados con la escasez de recursos.

Una de sus principales limitaciones es su tasa de degradación, que puede afectar su vida útil y rendimiento. Aunque se han logrado avances, como la implementación de baterías Li-S en un avión propulsado por energía solar en 2008, aún se requiere más investigación y desarrollo para que esta tecnología sea viable en masa.

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Baterías de estado sólido

Las baterías de estado sólido han surgido como una solución para los problemas de seguridad asociados con las baterías de iones de litio. Estas utilizan electrolitos sólidos inorgánicos en lugar de líquidos orgánicos inflamables. Además de eliminar los riesgos de incendio, las baterías de estado sólido ofrecen una mayor densidad de energía y tiempos de carga más rápidos.

El interés en las baterías de estado sólido es muy claro en la industria de vehículos eléctricos, con fabricantes como Honda y Toyota anunciando planes para incorporar esta tecnología en sus futuros vehículos. Aquí la verdad es que no se puede hablar de claras desventajas como alternativa.

Pilas de combustible de hidrógeno

Un enfoque diferente a las baterías recargables es el uso de pilas de combustible de hidrógeno. Aunque no son baterías en el sentido tradicional, estas generan electricidad al combinar hidrógeno almacenado con oxígeno del aire, produciendo vapor de agua. 

Si bien esta tecnología es respetuosa con el medio ambiente, su adopción es muy limitada debido a la necesidad de infraestructura de hidrógeno y los altos costes asociados con la construcción de pilas de combustible.

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Baterías acuosas de magnesio

Otra opción en desarrollo es el uso de baterías acuosas de magnesio. Al utilizar iones de magnesio como portadores de carga y un electrolito acuoso en lugar de un líquido inflamable, estas baterías tienen el potencial de ser más seguras y menos dañinas para el medio ambiente. Además, el magnesio es más abundante que el litio.

Sin embargo, las baterías de magnesio no se escapan y también tienen sus problemas. La incompatibilidad de los materiales catódicos actuales con el magnesio y las limitaciones relacionadas con el voltaje máximo debido al electrolito acuoso son obstáculos que deben hacerse frente antes de que esta tecnología pueda implementarse a gran escala.

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Baterías de grafeno

El grafeno finalmente también ha atraído la atención como una posible alternativa a las baterías de iones de litio. La excelente conductividad eléctrica y la estructura física única del grafeno lo convierten en un material prometedor para la producción de baterías más eficientes y de mayor rendimiento.

A pesar de su potencial, las baterías de grafeno aún no han alcanzado la viabilidad comercial debido a los problemas económicos. El alto costo de producción del grafeno, que supera los 60.000 dólares por tonelada métrica, limita su uso a pequeñas cantidades en aplicaciones selectas.

Como puedes ver, la búsqueda de alternativas a las baterías de iones de litio está en pleno apogeo, pero todavía hace falta superar algunas claras desventajas que hagan posible un cambio realmente positivo.