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Moto Review

La sal de la tierra: las baterías de iones de sodio son una alternativa segura, económica y abundante al litio

El año que viene, el gigante de las bicicletas eléctricas Niu planea lanzar un scooter alimentado por una batería de iones de sodio en lugar de las celdas de iones de litio que se han vuelto omnipresentes en el creciente mercado de bicicletas eléctricas.

Y a pesar de las sugerencias de que es un paso atrás en términos de rendimiento, la tecnología de iones de sodio podría dominar el futuro como una alternativa más económica, segura y ecológica al litio.

Faradion, con sede en el Reino Unido, lidera el impulso para llevar las baterías de iones de sodio a la producción en masa, y fue comprada este año por Reliance New Energy Solar Ltd, una subsidiaria de Reliance Industries, la empresa del sector privado más grande de la India, por £ 100 increíbles millón.

Además de usarse directamente en baterías de vehículos eléctricos, la tecnología también está destinada a ser utilizada como almacenamiento para cargadores rápidos, actuando esencialmente como el equivalente de un tanque de almacenamiento en las estaciones de servicio, pero para la electricidad, recargándose durante períodos de inactividad y ayudando a prevenir el vehículo. la red eléctrica se sobrecargue cuando una gran cantidad de vehículos se cargan simultáneamente en las horas pico.

La idea detrás de las baterías de iones de sodio es proporcionar, en palabras del propio Faradion, ‘rendimiento de iones de litio a precios de plomo-ácido’ mediante el uso de sodio, que está ampliamente disponible en todo el mundo y se puede extraer de la sal, en lugar de litio. , que es relativamente escaso y caro.

Las baterías en sí mismas funcionan con el mismo principio que las baterías de iones de litio: los dos elementos están cerca en la tabla periódica y tienen propiedades similares, pero convertir la química en una batería comercialmente viable es una tarea enorme.

Las recompensas podrían ser enormes. CATL (Contemporary Amperex Technology Co, Ltd), una empresa china que es el mayor fabricante mundial de baterías de iones de litio para vehículos eléctricos, con una participación de mercado del 32,6 % en 2021, presentó su propia batería de iones de sodio el año pasado, mostrando su preocupación por esta creciendo. que la tecnología actual de baterías de iones de litio necesita un reemplazo, o al menos una alternativa.

Los precios del litio han aumentado considerablemente recientemente: a fines de 2020, el costo del hidróxido de litio utilizado en los cátodos de las baterías de iones de litio era de tan solo $ 9 por kilogramo, pero aumentó a alrededor de $ 75 en agosto de 2022. Los precios del carbonato de litio, utilizado en electrolitos para Las baterías de iones de litio han seguido una trayectoria similar, gracias en gran parte al rápido aumento de las ventas de vehículos eléctricos.

Dentro de unos años, se espera que los vehículos eléctricos se vendan más que los vehículos con motor de combustión, y algunos pronósticos predicen que los suministros mundiales de litio no podrán satisfacer la demanda a partir de 2030.

La amplia disponibilidad de sodio también significa que los suministros no se limitan a algunas partes importantes del mundo, lo que significa que las baterías de iones de sodio se pueden fabricar utilizando materiales de origen local, sin tanto daño ambiental y la minería necesaria para los elementos de litio. baterías de iones

En el lado negativo, las baterías de iones de sodio actuales no tienen tanta densidad energética como las de iones de litio, por lo que son más adecuadas para vehículos de bajo rendimiento y autonomía, como scooters, que para bicicletas más rápidas. Las celdas de sodio de primera generación de CATL manejan 160 Wh/kg, pero la compañía apunta a una densidad de energía de 200 Wh/kg de sus baterías de próxima generación, que se acercan a los niveles de iones de litio, que rondan los 250 Wh/kg.




Baterías de iones de sodio en detalle

Solución urbana: La densidad de energía no es tan alta como las baterías de iones de litio (al menos, no todavía), lo que las hace más adecuadas para el almacenamiento de energía en estaciones de carga o para scooters y bicicletas urbanas de menor rendimiento y más baratos.

Viene muy pronto): Con la producción de baterías de iones de sodio CATL programada para comenzar en 2023 y NIU listo para lanzar un scooter con la misma tecnología ese año, las baterías de iones de sodio están realmente al borde de la disponibilidad comercial, no eternamente «a la vuelta de la esquina».

Rendimiento flexible: Aunque son menos densas en energía que las de iones de litio, las celdas de iones de sodio pueden recargarse rápidamente (CATL asegura una carga del 0 al 80 % en 15 minutos) y retienen bien la carga en climas fríos, conservando el 90 % de su rendimiento a -20 °C.

Una opción más verde: Las baterías de iones de sodio son esencialmente similares a las celdas de iones de litio, pero utilizan materias primas mucho más disponibles para reducir los costos y el daño ecológico de la extracción de litio.

Almacenamiento más seguro: A diferencia de las celdas de litio, que no pueden descargarse por debajo del 30% de su capacidad, las baterías de iones de sodio pueden descargarse a cero voltios, lo que las hace más seguras para almacenar y transportar.

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