El sodio presenta una alternativa mucho más barata y abundante, y su extracción es mucho menos dañina
Más baratas que el litio, igual de potentes: las baterías de sodio finalmente se están
poniendo al día
Un nuevo avance en materia de sodio podría potenciar las baterías de estado sólido: más limpias, más baratas y listas para el futuro
Fecha: 17 de octubre de 2025
Fuente: Universidad de Chicago
Resumen: Los investigadores descubrieron cómo estabilizar un compuesto de sodio de alto rendimiento, lo que proporciona a las baterías de estado sólido de sodio la potencia y la estabilidad que han carecido durante mucho tiempo. El nuevo material conduce iones con mucha mayor eficiencia y admite cátodos más gruesos y de alta densidad energética. Al basarse en una técnica probada, también es más fácil de escalar para su uso en el mundo real. Esto podría acercar mucho más la creación de baterías más seguras, económicas y ecológicas.
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Los científicos han dado un gran paso hacia la creación de baterías de estado sólido basadas en sodio tan potentes y fiables como las de litio, pero mucho más económicas y sostenibles. Crédito: Shutterstock
Las baterías de estado sólido ofrecen una forma más segura y potente de impulsar vehículos eléctricos, alimentar dispositivos electrónicos y almacenar energía renovable de la red eléctrica. Sin embargo, su componente clave, el litio, es costoso y escaso, y su extracción suele causar graves daños ambientales.
El sodio presenta una alternativa mucho más barata y abundante, y su extracción es mucho menos dañina. Sin embargo, las baterías de estado sólido a base de sodio han tenido dificultades durante mucho tiempo para igualar el rendimiento del litio a temperaturas típicas.
"No se trata de sodio contra litio. Necesitamos ambos. Al pensar en las soluciones de almacenamiento de energía del futuro, deberíamos imaginar que la misma gigafábrica puede producir productos basados en la química del litio y del sodio", afirmó Y. Shirley Meng, profesora de Ingeniería Molecular de la Facultad de Ingeniería Molecular Pritzker de la Universidad de Chicago (UChicago PME). "Esta nueva investigación nos acerca a ese objetivo final, a la vez que impulsa el avance de la ciencia básica".
Un nuevo estudio del grupo de Meng, publicado en Joule , supone un gran avance para resolver este problema. Los investigadores desarrollaron una batería de estado sólido a base de sodio que funciona de forma fiable desde temperatura ambiente hasta temperaturas bajo cero, estableciendo un nuevo estándar en este campo.
Según el primer autor Sam Oh, del Instituto A*STAR de Investigación e Ingeniería de Materiales de Singapur, quien realizó el trabajo mientras visitaba el Laboratorio de Almacenamiento y Conversión de Energía de Meng, los resultados acercan mucho más la tecnología del sodio a competir con el litio en rendimiento electroquímico.
El logro también representa un avance fundamental en la ciencia de los materiales.
"El avance que hemos logrado es que estamos estabilizando una estructura metaestable no descrita hasta ahora", afirmó Oh. "Esta estructura metaestable de hidruroborato de sodio tiene una conductividad iónica muy alta, al menos un orden de magnitud superior a la descrita en la literatura, y de tres a cuatro órdenes de magnitud superior a la del propio precursor".
Técnica establecida, nuevo campo
Para crear esta estructura, los investigadores calentaron una forma metaestable de hidruroborato de sodio hasta que comenzó a cristalizar, y luego la enfriaron rápidamente para fijar la estructura. El método es bien conocido en otras áreas de la ciencia de los materiales, pero no se había utilizado previamente para electrolitos sólidos, afirmó Oh.
Esa familiaridad práctica podría facilitar la transición del descubrimiento de la investigación de laboratorio a la producción industrial.
"Dado que esta técnica está consolidada, estamos mejor preparados para ampliarla en el futuro", afirmó Oh. "Si se propone algo nuevo o si es necesario cambiar o establecer procesos, la industria se mostrará más reticente a aceptarlo".
La combinación de esta fase metaestable con un cátodo de tipo O₃ recubierto con un electrolito sólido a base de cloruro permite crear cátodos gruesos con alta carga superficial, lo que sitúa a este nuevo diseño por encima de las baterías de sodio anteriores. A diferencia de las estrategias de diseño con un cátodo delgado, este cátodo grueso concentraría menos materiales inactivos y más material catódico.
"Cuanto más grueso sea el cátodo, la densidad energética teórica de la batería (la cantidad de energía retenida dentro de un área específica) mejora", dijo Oh.
La investigación actual presenta el sodio como una alternativa viable para las baterías, un paso vital para combatir la escasez y el daño ambiental del litio. Es uno de los muchos pasos a seguir.
"Todavía es un largo camino por recorrer, pero lo que hemos hecho con esta investigación ayudará a abrir esta oportunidad", afirmó Oh.
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Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por la Universidad de Chicago . Nota: El contenido puede ser editado por motivos de estilo y extensión.
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Referencia de la revista: Jin An Sam Oh, Zihan Yu, Chen-Jui Huang, Phillip Ridley, Alex Liu, Tianren Zhang, Bing Joe Hwang, Kent J. Griffith, Shyue Ping Ong, Ying Shirley Meng. Closohidruroboratos de sodio metaestables para baterías de estado sólido con cátodos gruesos . Joule , 2025; 9 (10): 102130 DOI: 10.1016/j.joule.2025.102130
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Universidad de Chicago. «Más económicas que el litio, igual de potentes: las baterías de sodio finalmente se están poniendo al día». ScienceDaily. ScienceDaily, 17 de octubre de 2025. < www.sciencedaily.com/releases/2025/10/251016223116.htm > .
