CIC energiGUNE ha conseguido fabricar por primera vez un ánodo metálico de sodio con un espesor de tan sólo 7 micras a través de un innovador proceso de evaporación física. El centro, con sede en el Parque Tecnológico de Álava, considera este paso un auténtico "hito" de cara a su futura aplicación en el ámbito de las baterías flexibles y microbaterías de sodio.
Y es que, explica el CIC en un comunicado, este ánodo delgado crecido por evaporación supone la posibilidad de aumentar la eficiencia y seguridad de las baterías de estado sólido, ya que el ánodo metálico es el elemento que se utiliza en dichas baterías, en lugar del grafito que se emplea en las clásicas baterías con electrolito líquido.
El ánodo delgado de sodio es una pieza clave para facilitar una alternativa más segura, económica y de menores dimensiones a las actuales baterías con electrolito líquido en las que se emplea grafito
Los beneficios de este desarrollo son la reducción de costes -especialmente en la cantidad de sodio utilizado-, un aumento de la densidad de energía -lo que reduce el peso y las dimensiones de la batería- y una mejora de la seguridad.
70 veces más fino que una moneda de 5 céntimos
“Para hacernos una idea de lo que supone este avance basta decir que los ánodos convencionales de sodio metálico suelen tener un aspecto similar al de una moneda de 5 céntimos (y con un grosor que ronda las 500 micras) por poner un ejemplo sencillo. En CIC energiGUNE hemos conseguido que ese ánodo mida únicamente 7 micras, unas 70 veces más fino”, han concretado Lorenzo Fallarino y Rosalía Cid, investigadores de la Plataforma de Análisis de Superficies, un laboratorio de última generación que se encuentra en las instalaciones del centro vasco.
El sistema utilizado en CIC energiGUNE para conseguir ese ánodo metálico de sodio de 7 micras se basa en evaporar el sodio para, a continuación, condensarlo directamente sobre el colector de corriente de la batería dentro de una cámara de alto vacío. De esa manera, el sodio se deposita sobre el colector de corriente átomo a átomo y se consigue exactamente el grosor necesario para que la batería funcione, sin exceso de sodio.
El sodio, más sostenible que el litio
“El sodio, aunque representa una alternativa más sostenible que el litio, es un material mucho más complejo de manejar, ya que no se puede laminar con facilidad debido a su textura pegajosa, parecido a la plastilina”, ha manifestado Montse Galcerán, Investigadora Principal del proyecto en CIC energiGUNE.
“Hasta la fecha, el método más común que se usaba para laminar un bloque de sodio era tan básico como procesarlo con un martillo, pero eso provocaba que no se pudiera obtener una lámina fina y homogénea, y por tanto hubiera un gran exceso de sodio inutilizado en las baterías. Gracias a la evaporación, hemos logrado superar ese obstáculo”, ha asegurado.
Proyecto TOPSIDES
Este avance científico-tecnológico se enmarca en el proyecto TOPSIDES financiado por la Agencia Estatal de Innovación. Este proyecto está coordinado por CIC energiGUNE y en él participan también POLYMAT-UPV/EHU y la empresa catalana CROMOGENIA-UNITS con el objetivo de desarrollar una batería de metal-sodio en estado sólido, con una configuración de celda botón.
En este sentido, el próximo paso del proyecto será desarrollar los electrolitos sólidos, paquete de trabajo del que se encarga POLYMAT-UPV/EHU conjuntamente con la línea de polímeros de CIC energiGUNE.
