Un nuevo tipo de grafeno allana el camino a las baterías de sodio de gran capacidad

Las baterías de litio actuales almacenan la energía de una manera eficiente pero, a pesar de sus ventajas, tienen algunos inconvenientes que hacen que los investigadores busquen otras alternativas. 

El problema es que el litio es un metal presente en prácticamente todos los dispositivos electrónicos que equipan una batería, y también se emplea en otros ámbitos. Esta elevadísima demanda hace que preocupe bastante el suministro a largo plazo de este "petróleo blanco". Además, reciclarlo resulta más caro que extraerlo, lo que dificulta que tenga más vidas.

Debido a esto, los científicos llevan años buscando alternativas a las baterías de iones de litio. Las baterías de sodio son una de las opciones más interesantes, ya que se trata de un material abundante, de bajo costo y sostenible que solucionaría los problemas de escasez y elevado coste que tiene el litio.

Aunque las baterías de sodio llevan años investigándose, a día de hoy no pueden competir con las de litio porque su densidad energética es más baja y su nivel de rendimiento es mucho menor.

Pero esto podría cambiar muy pronto. Un equipo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia) ha llevado a cabo un estudio que allana el camino a las baterías de sodio de gran capacidad. 

Estos científicos han presentado un nuevo concepto para fabricar materiales de electrodos de alto rendimiento para baterías de sodio. 

Un factor que limita el rendimiento de las baterías es el grafito, que se compone de capas apiladas de grafeno y se usa como ánodo en las baterías de iones de litio actuales. Los iones se intercalan en el grafito, y dado que los iones de sodio son más grandes que los de litio e interactúan de manera diferente, no se almacenan de manera eficiente en la estructura de grafito.

Pero estos investigadores han encontrado la forma de resolver el problema gracias a un nuevo tipo de grafeno. Se trata de un grafeno de doble cara llamado grafeno Janus en honor a Jano, el dios romano representado con dos caras. 

"Nuestro material Janus todavía está lejos de las aplicaciones industriales, pero los nuevos resultados demuestran que podemos diseñar láminas de grafeno ultradelgadas - y el diminuto espacio entre ellas - para el almacenamiento de energía de alta capacidad", afirma Vicenzo Palermo, profesor afiliado del Departamento de Ciencia Industrial y de Materiales de Chalmers. 

Con este nuevo grafeno, la capacidad energética de los iones de sodio se multiplica por diez, pasando de unos 35 mAh/g a 332 mAh/g, acercándose a la capacidad de litio en grafito.