MÁS ALLÁ DEL LITIO: CÓMO LAS BATERÍAS DE IONES DE SODIO PODRÍAN CAMBIAR EL MUNDO

Davide Castelvecchi

nature.com/ 15/07/2026

La batería de iones de litio es el corazón del mundo moderno. Alimenta ocho mil millones de teléfonos móviles, cientos de millones de ordenadores portátiles y flotas cada vez mayores de coches eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía. Pero un nuevo competidor está irrumpiendo en el mercado de las baterías.

Las baterías de sodio prometen ser más económicas, seguras y mucho más respetuosas con el medio ambiente que las de iones de litio. Y este año podría marcar el inicio de la era del sodio.

En abril, la empresa china CATL, el mayor productor de baterías del mundo, anunció que comenzará la producción en masa de baterías de iones de sodio antes de finales de 2026. CATL, con sede en Ningde, añadió que había firmado acuerdos para vender las baterías tanto a un fabricante de automóviles como a un proveedor de estaciones de almacenamiento de energía para redes eléctricas.

Las baterías de iones de sodio se desarrollaron por primera vez en la década de 1980, casi al mismo tiempo que las de iones de litio. Sin embargo, los primeros prototipos presentaban importantes deficiencias: no podían almacenar tanta energía como las de iones de litio y no eran tan duraderas, perdiendo rápidamente su capacidad de recarga. Por lo tanto, durante décadas, la investigación se centró en la tecnología de iones de litio. Pero el interés y la inversión en baterías de iones de sodio se han incrementado en el último lustro. Empresas chinas ya han introducido motocicletas y coches pequeños propulsados ​​por baterías de sodio y han desarrollado plantas de fabricación de estas baterías. La producción en masa de CATL promete aumentar sustancialmente la difusión de esta tecnología. Otra empresa china, BYD, con sede en Shenzhen y el mayor fabricante de coches eléctricos a nivel mundial, también está invirtiendo fuertemente en baterías de iones de sodio, según informan los analistas.

Lo que ha sorprendido a muchos observadores es la rapidez con la que las empresas afirman haber corregido las deficiencias de las baterías de iones de sodio. Auke Hoekstra, analista energético de la Universidad Tecnológica de Eindhoven en los Países Bajos, afirma estar asombrado por el ritmo de los avances. «Sinceramente, no esperaba que fuera tan rápido, y eso que suelo ser una persona optimista», comenta.

Hoekstra es conocido por sus optimistas predicciones sobre las energías renovables, que a menudo han resultado acertadas. Ahora se muestra optimista con respecto a las baterías de iones de sodio. Si bien otros analistas e investigadores no están seguros de hasta qué punto esta tecnología puede competir con los dispositivos de iones de litio, él la considera una innovación que permitirá que el precio de las baterías siga bajando, acelerando así la electrificación de la economía mundial. «Para el futuro de la energía, esto supondría un cambio radical», afirma.

La expectativa de que la tecnología de iones de sodio reduzca los precios de las baterías se basa principalmente en el hecho de que sus materias primas son más baratas y abundantes que las de las baterías de iones de litio.

Los precios de las celdas de batería ya han caído más del 90 % desde 2010 (véase «Caída de los precios de las baterías de iones de litio»). La mayor parte de esta reducción se debe a las mejoras en la eficiencia de los procesos industriales, así como al aumento de los volúmenes de producción de baterías. Esto significa que las materias primas de las celdas representan una mayor proporción del coste total que antes.

En el caso de las baterías de iones de litio, esas materias primas incluyen no solo el litio —que normalmente se almacena como iones en un electrodo de grafito y cobre (el ánodo)— sino también los componentes del otro electrodo, el cátodo, que atraen los iones de litio cuando la batería se descarga.

Para aumentar la capacidad energética, los científicos e ingenieros de materiales han desarrollado celdas que utilizan los elementos de metales pesados ​​níquel, manganeso y cobalto (NMC) para formar cristales microscópicos de "óxido en capas" que retienen el litio en el cátodo. Gracias a que los iones de litio se pueden empaquetar de forma tan compacta y segura en estos cristales, las celdas NMC comerciales han alcanzado capacidades récord de más de 300 vatios-hora de energía por kilogramo (Wh kg −1 ), lo que permite a algunos coches eléctricos de alta gama recorrer más de 800 kilómetros antes de necesitar recargarse.

Sin embargo, algunos de estos elementos catódicos son caros y escasos, lo que indica que la tendencia a la baja de los precios de los NMC muestra signos de estabilización. Pero en los últimos cinco años, muchos fabricantes de automóviles, especialmente en China, han adoptado cátodos alternativos de óxido laminar que combinan litio con hierro y fosfato baratos (conocidos conjuntamente como LFP).

Aunque las celdas LFP solo pueden almacenar alrededor de dos tercios de la energía que almacenan las avanzadas celdas NMC, aún pueden proporcionar a los vehículos eléctricos una autonomía respetable, especialmente para automóviles, furgonetas y motocicletas que se utilizan principalmente en ciudades. Además, han conquistado el mercado mundial de baterías estacionarias de gran escala que se utilizan para almacenar el excedente de energía renovable para las redes eléctricas (véase «Cambio en el equilibrio energético»). En este caso, la menor energía por unidad de peso no es tan relevante.

Según Hoekstra, la tecnología LFP ha contribuido a que el precio de las baterías de iones de litio continúe su vertiginosa caída, lo que significa que la mayor parte del coste de las materias primas de las baterías más baratas proviene ahora del litio.

Durante la pandemia, cuando la creciente demanda de coches eléctricos chocó con la interrupción de las cadenas de suministro, los mercados de litio comenzaron a experimentar una serie de auges y caídas. De repente, el mundo se percató de la escasa flexibilidad en el suministro de este valioso recurso, que se extrae principalmente en Australia y en un puñado de otros países. Si bien no faltan reservas de litio para electrificar la economía mundial, la volatilidad de los precios del litio —y la incertidumbre sobre la velocidad a la que la minería puede expandirse para satisfacer la creciente demanda— es la principal razón por la que las empresas chinas invierten en tecnología de sodio, según los analistas. «Quieren asegurarse de tener una cadena de suministro estable», afirma Yun Zhao, investigador del Imperial College de Londres.

El sodio para baterías se puede extraer fácilmente del carbonato de sodio (o ceniza de sosa), un producto químico industrial que es abundante y más fácil de extraer que la mayoría de las formas de litio. "El sodio es un recurso casi inagotable", afirma Zhang Yizhi, portavoz de CATL. Es más de 1000 veces más abundante que el litio en la corteza terrestre y hasta 60 000 veces más abundante en el océano. El mes pasado, el carbonato de sodio de grado industrial costaba solo entre 200 y 280 dólares estadounidenses por tonelada, en comparación con los 20 000 a 25 000 dólares por tonelada del carbonato de litio de grado batería, añade Zhang.

Las baterías de iones de sodio también utilizan diferentes materias primas en sus cátodos de óxido laminar (véase «Cómo funcionan las baterías de iones de sodio»). Al igual que sus primas LFP, las baterías de iones de sodio no suelen contener las grandes cantidades de metales pesados ​​tóxicos que sí contienen las celdas NMC. Para sus primeras baterías de producción en masa, CATL ha adoptado un óxido laminar llamado blanco de Prusia, compuesto de sodio, nitrógeno, hierro y carbono, similar al pigmento azul de Prusia.

Para los ánodos, las baterías de iones de sodio funcionan eficazmente con aluminio barato en lugar de cobre. Además, los materiales a base de carbono, de fácil fabricación, almacenan mejor los iones de sodio que el grafito. China domina el suministro mundial de grafito y ha sido criticada por la contaminación y el daño ambiental asociados a su extracción.

Según CATL, las baterías de sodio son menos inflamables que las de litio (especialmente las de tipo NMC), lo que debería hacerlas más seguras. Además, siguen funcionando a temperaturas mucho más bajas, hasta -40 °C.

Sin embargo, los automóviles con baterías de iones de sodio aún no alcanzan la capacidad energética ni la autonomía de aquellos con baterías de iones de litio NMC. CATL afirma que su producto de iones de sodio para el mercado masivo ofrece una densidad energética de 175 Wh kg⁻¹ y que las innovaciones en desarrollo elevarán este valor a 200 Wh kg⁻¹ . Este valor situaría a las baterías de iones de sodio al mismo nivel que las baterías LFP, pero aún representa solo dos tercios de la densidad energética de las baterías de iones de litio avanzadas.

Actualmente, la competencia se centra en las baterías de litio-ferrofosfato (LFP). Zhang afirma que CATL prevé que los costes de las baterías de iones de sodio alcancen la paridad con los de las LFP a finales de 2026. Sin embargo, algunos analistas opinan que esto tardará años. La mayoría de las consultoras coinciden en que, por ahora, las baterías de iones de sodio son más caras que las de iones de litio más económicas, y no existe consenso sobre la rapidez con la que aumentará la producción de baterías de iones de sodio ni sobre la rapidez con la que disminuirán sus costes. La firma de investigación Wood Mackenzie, con sede en Edimburgo (Reino Unido), considera que la paridad de precios con las LFP no se alcanzará hasta 2035.

“Como se trata de una tecnología nueva y no está muy extendida, las estimaciones tienen un margen de error muy amplio”, afirma Evelina Stoikou, que dirige un equipo de analistas de tecnología de baterías en la empresa de investigación energética BloombergNEF en Nueva York.

Es difícil comparar los costos de las baterías de litio y de sodio porque la industria de iones de sodio apenas está comenzando a expandirse. Estas comparaciones también requieren que los analistas hagan suposiciones sobre el precio del litio y los costos de fabricación del LFP, que seguirán disminuyendo. Pero, en definitiva, debido a las materias primas más baratas, "las celdas de iones de sodio serán más económicas en grandes volúmenes en comparación con el LFP", predice Mukesh Chatter, director ejecutivo de Alsym, una empresa emergente de baterías de sodio con sede en Malden, Massachusetts.

Por ahora, es difícil saber si los coches con baterías de iones de sodio tendrán éxito en los mercados occidentales. La mayoría de los coches eléctricos en Estados Unidos y la Unión Europea utilizan actualmente variantes de baterías de iones de litio de gran autonomía y capacidad; las de tipo LFP, más económicas y de menor capacidad, se han ido popularizando principalmente en China y las economías emergentes. Los coches con baterías de iones de sodio podrían, al menos inicialmente, seguir el mismo patrón.

Otro problema potencial es que, si bien las baterías de iones de sodio se pueden reciclar de forma similar a las de iones de litio, son tan baratas que reciclarlas sería una actividad deficitaria sin subvenciones gubernamentales, según los cálculos del equipo de Zhao.

La tecnología de iones de sodio debería tener un mayor impacto en la reducción del precio de las baterías estacionarias a gran escala, según especialistas como Hoekstra. En este caso, como ha demostrado el éxito de LFP, no es tan importante almacenar mucha energía en un espacio reducido. Hoekstra considera que las baterías de iones de sodio son ideales para almacenar energía en una red eléctrica alimentada principalmente por energía solar y eólica.