Investigadores del Centro Jawaharlal Nehru para la Investigación Científica Avanzada (JNCASR) en Bengaluru han desarrollado un ánodo para batería de ion-sodio (SIB) con capacidad de carga rápida y larga vida útil.
El trabajo se centra en un material de ánodo tipo NASICON, que fue diseñado mediante el ajuste del tamaño de las partículas a escala nanométrica, recubrimiento de carbono y dopado con aluminio para mejorar la conductividad iónica y la estabilidad estructural.
Según el equipo, la celda resultante puede cargarse hasta el 80 por ciento en seis minutos y retiene su capacidad durante más de 3,000 ciclos. Estos resultados se obtuvieron mediante ciclos electroquímicos en laboratorio y fueron respaldados por simulaciones cuánticas. Los investigadores, liderados por Premkumar Senguttuvan y el candidato a doctorado Biplab Patra, señalan que el rendimiento de la batería aborda deficiencias comunes en las SIB convencionales, como la carga lenta y la reducción de la longevidad.
En un estudio relacionado, el equipo también presentó un segundo material de ánodo tipo NASICON que demostró una densidad energética de 98 Wh/kg en configuración de celda completa. Esa celda retuvo el 80 por ciento de su capacidad después de 1,000 ciclos a una tasa de 5C y mostró una capacidad específica de 140 mAh/g a 1,4 V. Estos valores nuevamente fueron confirmados bajo condiciones de prueba en laboratorio.
Ambos estudios se centran únicamente en el desarrollo del ánodo, mencionando de pasada los detalles del cátodo y las formulaciones del electrolito. No se incluyó información sobre pruebas de seguridad. Asimismo, el trabajo no aborda la escalabilidad de fabricación, el costo por kWh, ni las implicaciones para la cadena de suministro, aunque la motivación general incluye encontrar alternativas a la dependencia del litio importado, utilizando sodio relativamente abundante.
La investigación se encuentra aún en una etapa temprana, pero está siendo promovida en la India como un posible paso hacia la autosuficiencia en almacenamiento energético bajo el marco de la política Atmanirbhar Bharat. Los hallazgos se publican en Advanced Materials y Advanced Energy Materials, bajo el título “Stabilizing Multi-Electron NASICON-Na1.5V0.5Nb1.5(PO4)3 Anode via Structural Modulation for Long-Life Sodium-Ion Batteries“ (Ánodo multielectrónico estabilizador NASICON-Na1.5V0.5Nb1.5(PO4)3 mediante modulación estructural para baterías de iones de sodio de larga duración).
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