El proceso de creación de nuevas químicas de baterías que funcionen mejor que los tipos existentes es lento y arduo. No sólo conoce más fracasos que éxitos, sino que es raro que un tipo que alguna vez tuvo éxito desaparezca por completo, razón por la cual hoy utilizamos plomo-ácido, NiMH, alcalinos, litio, zinc-aire, iones de litio y una gran cantidad de de otros tipos de baterías uno al lado del otro. Para uno de los tipos prometedores en forma de baterías a base de sodio (Na), se enfrentan las mismas luchas cuando intenta alcanzar el equilibrio adecuado entre las propiedades del ánodo, el cátodo y el electrolito. Una solución pragmática en este caso implica azul de Prusia para el cátodo y carbono duro para el ánodo, como es el caso del sueco Northvolt. recién anunciado batería de iones de sodio (SIB), que es muestreo el próximo año.
La historia de SIB se remonta a más de una década, con un artículo de revisión reciente por Poonam Yadav y colegas en Ciencia de materiales abierta de Oxford proporcionando una buena descripción general de los muchos tipos de ánodos, cátodos y electrolitos que se han probado y los resultados. Uno de los problemas que impide que un SIB utilice directamente los ánodos a base de carbono empleados con las baterías de iones de litio (LIB) actuales es su tamaño mucho mayor. radio iónico eso evita intercalación sin alterar el material de carbono para aceptar iones Na+.
Aquí es esencialmente donde entra en juego el ánodo de carbono duro (HC) utilizado por varias empresas productoras de SIB, que tiene una estructura mucho más flexible que acepta estos iones y, por lo tanto, puede usarse con SIB. Los desafíos restantes residen entonces en el electrolito (que es donde la forma orgánica tiene más éxito) y el material para el cátodo que contiene sodio.
Aunque se forma óxido e incluso fluorofosfato de sodio y vanadio (NVPF), los análogos del azul de Prusia (PBA) son atractivos por ser muy económicos y eficaces como material catódico una vez procesados. Una forma eficiente de procesar PB en blanco de Prusia totalmente sodiado y reducido fue demostrado hace unos años, seguido por estudios sucesivos respaldando esta evaluación.
Aunque los BIS están viendo un uso comercial limitado en este momento, hay indicios de que si pueden comercializarse para el mercado de consumo, tendrían una capacidad similar a la de los LIB actuales, aunque con el potencial de ser más baratos, más duraderos y más fáciles de reciclar.
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- Fuente: https://hackaday.com/2023/11/26/the-slow-march-of-sodium-ion-batteries-to-compete-with-lithium-ion/
