Sumérgete en la investigación de baterías de vanguardia en la Universidad Estatal de Arizona, donde los científicos están explorando una innovadora fusión de litio y sodio. Este enfoque innovador tiene como objetivo abordar los crecientes costos y los desafíos de la cadena de suministro asociados con las baterías de iones de litio. Descubra las ventajas e inconvenientes de sustituir el litio por sodio y el meticuloso proceso que implica la fabricación de materiales de litio-sodio, ofreciendo una solución potencial a la creciente demanda de litio.
Objetivo de la investigación:
Investigadores de la Universidad Estatal de Arizona están investigando una tecnología que tiene el potencial de remodelar el panorama de las baterías: la combinación de litio y sodio. El objetivo es reducir costos y estabilizar la cadena de suministro. Los resultados iniciales indican que la estabilidad termodinámica de las mezclas de sodio-litio es del 10% y tiene el potencial de alcanzar el 20%. Los investigadores están desarrollando un método para mezclar litio y sodio para baterías de alta calidad, con el objetivo de lograr avances significativos en la tecnología de baterías. Al combinar estos dos elementos, el objetivo es abordar la creciente escasez de litio, que tiene una gran demanda para su uso en baterías de iones de litio.
¿Por qué el sodio como sustituto?
El litio se está convirtiendo en el nuevo oro, ya que la demanda de baterías de iones de litio en vehículos eléctricos, computadoras y dispositivos portátiles ha aumentado considerablemente, lo que ha hecho subir los precios y afectar el suministro de este metal relativamente raro. Los científicos están a punto de desarrollar un método para utilizar el sodio como sustituto de parte del litio, reduciendo así los costes y garantizando un suministro estable.
Ventaja:
Recientemente, los científicos han comenzado a considerar el abandono completo del litio y, en su lugar, el uso de sodio u otros elementos en baterías de alta calidad. El sodio es más barato y está más disponible (existe en forma de cloruro de sodio en el agua de mar),
Inconveniente:
También tiene sus inconvenientes. Cuando se trata de proporcionar la energía concentrada necesaria para vehículos y dispositivos portátiles, las baterías de litio siguen siendo la mejor opción. La mezcla de litio y sodio en la misma batería promete aliviar los problemas de suministro y allanar el camino para la producción de baterías más baratas y una cadena de suministro más segura.
Fabricación de materiales de litio-sodio
El equipo de investigación está fabricando materiales de litio-sodio y caracterizando su estructura, uniformidad y propiedades termodinámicas. Los investigadores están utilizando una técnica especializada desarrollada y optimizada por el Laboratorio Navrotsky, conocida como calorimetría de fusión de óxido a alta temperatura, para medir la estabilidad energética de los materiales. También están llevando a cabo experimentos de calentamiento para determinar la posible descomposición durante el uso.
Usando Sodio y Litio como mezcla:
Al mezclar una pequeña cantidad de sodio con litio y probar su estabilidad, los investigadores están observando cómo afecta su rendimiento. Este es un proceso incremental y, al principio, la estabilidad puede no ser muy prometedora: el primer paso es ver si la mezcla puede conservar una forma utilizable. Sin embargo, a medida que aumenta el contenido de sodio, la estabilidad también mejora. Hasta ahora, han logrado una mezcla del 10%, que parece prometedora y se mantiene termodinámicamente estable.
