Una nueva batería de metal sodio ha registrado una cifra de carga que hace que los vehículos eléctricos actuales parezcan dolorosamente lentos. En pruebas de laboratorio, la célula funcionaba a una tasa de 15°C, equivalente a completar una carga o descarga en aproximadamente cuatro minutos.
Eso no significa que los investigadores conectaran un coche eléctrico y lo vieran llenar antes de que el conductor terminara de comprar café. El resultado provino de una pequeña celda experimental que utilizaba un nuevo electrolito cuasi-sólido, mientras que el prototipo de celda de bolsa más grande ofrecía un rendimiento mucho menos dramático.
¿Cómo llegó a los cuatro minutos?
La batería utiliza un electrolito en gel llamado Sn-FB QSE, que ayuda a que los iones de sodio se muevan de forma más uniforme y mantiene la superficie metálica estable durante la carga.
Esa estabilidad aborda uno de los mayores problemas a los que se enfrentan las baterías de metal sódico. El sodio puede formar depósitos agudos llamados dendritas, que pueden crecer a través de la célula y provocar un cortocircuito. La estructura de gel más resistente redujo los puntos débiles donde suelen comenzar esos depósitos.
A 15°C, la célula completa seguía entregando 80,1 mAh por gramo. Es un resultado de laboratorio impresionante, pero una velocidad de prueba de cuatro minutos no es lo mismo que cargar un paquete de vehículos eléctricos desde vacío bajo restricciones reales de calor, energía y seguridad.
Donde cambia la afirmación de longevidad
El resultado de mayor durabilidad de la batería llegó a una tasa más lenta de 3 ºC, equivalente a unos 20 minutos. En esas condiciones, la célula completa conservaba el 90% de su capacidad tras 2.000 ciclos.
Una prueba separada de sodio a sodio se realizó durante más de 6.000 horas sin fallar. Esa configuración simplificada comprueba si el sodio se deposita de forma uniforme, aunque no es una batería completa la que alimenta un dispositivo.
Estos resultados muestran que el electrolito mejoró la estabilidad en varios experimentos. No muestran una sola célula que combine carga de cuatro minutos, retención de 2.000 ciclos y 6.000 horas de autonomía en una sola prueba.
Por qué un vehículo eléctrico sigue lejos
Los investigadores también construyeron un prototipo pequeño de celda de bolsa, que se acerca más al formato de batería utilizado en productos reales. Mantuvo el 84% de su capacidad tras 19 ciclos a una lenta tasa de 0,1 ºC. Otra versión mantuvo el 60% tras 100 ciclos a 0,2 ºC bajo presión ligera.
Ninguna de las celdas de la bolsa igualaba la velocidad de carga o la vida útil de entrada. El siguiente hito significativo es una celda de bolsa más grande que pueda mantener la carga rápida sin degradarse rápidamente durante cientos de ciclos sin presión ni perforaciones.
