Los prototipos avanzados de baterías de ion sodio se acercan a 200 Wh/kg

10 de agosto de 2026. Una revisión internacional sobre las baterías de ion sodio analiza los avances recientes en sus principales componentes y sitúa a los prototipos más avanzados cerca de los 200 Wh/kg. Esta tecnología busca convertirse en una alternativa de menor coste y con materias primas más accesibles frente a las baterías de ion litio, aunque todavía afronta limitaciones técnicas y de fabricación.

Las baterías de ion sodio almacenan y liberan energía mediante el desplazamiento de iones de sodio entre el cátodo y el ánodo a través de un electrolito durante los procesos de carga y descarga. El sodio es abundante y está distribuido de forma más uniforme desde el punto de vista geográfico que algunas materias primas utilizadas en las baterías de ion litio, un factor que puede favorecer la diversificación del suministro.

Según Ababay Ketema Worku, autor correspondiente del estudio, las baterías de ion sodio todavía se encuentran en una etapa inicial de desarrollo. No obstante, dispositivos comerciales de primera generación de empresas como Contemporary Amperex Technology, Faradion y TIAMAT ya han llegado al mercado del almacenamiento energético, con aplicaciones dirigidas a la movilidad ligera y a sistemas estacionarios.

La densidad energética actual de las baterías de ion sodio se sitúa entre 100 Wh/kg y 160 Wh/kg, mientras que algunos prototipos avanzados se aproximan a 200 Wh/kg. La mejora se atribuye principalmente a nuevas formulaciones de electrolitos, capaces de aumentar la conductividad iónica y la estabilidad electroquímica, junto con la evolución de los materiales empleados en los electrodos.

El principal inconveniente frente a las baterías de ion litio sigue siendo una densidad energética inferior. La vida útil también suele ser más corta, en parte porque el mayor radio iónico del sodio genera un estrés mecánico superior en los materiales de los electrodos y puede acelerar su degradación. La revisión menciona además tasas de autodescarga más elevadas, cadenas de suministro todavía poco desarrolladas para materiales de grado batería y dificultades en etapas como la preparación de las suspensiones, el secado de los electrodos y el ensamblaje de las celdas.

El análisis estudia cinco grandes familias de ánodos para baterías de ion sodio: materiales basados en aleaciones, materiales de intercalación, materiales de conversión, materiales orgánicos y materiales basados en MXene. Los ánodos de carbono, aleación y naturaleza orgánica ofrecen una combinación destacada de estabilidad durante los ciclos y capacidad de almacenamiento de sodio. Por su parte, los materiales de conversión presentan capacidades teóricas elevadas.

Sin embargo, estas soluciones todavía presentan obstáculos para su adopción a gran escala. Entre ellos figuran los cambios importantes de volumen durante los ciclos de carga y descarga, la baja conductividad eléctrica, la inestabilidad de las interfaces y la degradación estructural. Por ese motivo, la investigación continúa centrada en diseños avanzados de materiales y en técnicas de nanoestructuración que permitan controlar estos efectos.

El desarrollo futuro dependerá también de cátodos y ánodos más estables, electrolitos más seguros y conductores, y separadores con mayor estabilidad térmica y química. La revisión subraya que no bastará con mejorar un único componente: también serán necesarios avances en aglutinantes, colectores de corriente, aditivos conductores y disolventes para elevar el rendimiento global de las celdas.

Las baterías de ion sodio presentan además una mejor estabilidad térmica y pueden ser compatibles con infraestructuras existentes de baterías de ion litio. Aun así, los investigadores señalan que los sistemas completos necesitan herramientas avanzadas de gestión y modelización predictiva para garantizar la seguridad a escala de pack. Entre las técnicas citadas figuran la dinámica de fluidos computacional, la calorimetría diferencial de barrido y el análisis termogravimétrico.

Sus posibles aplicaciones incluyen el equilibrio de cargas, la integración de energías renovables, los vehículos eléctricos y el almacenamiento energético a gran escala. También se consideran especialmente adecuadas para soluciones de bajo coste basadas en materias primas disponibles. Los proyectos piloto han mostrado potencial para contribuir a la estabilidad de la red, mientras que en el sector de la automoción se estudian como sustituto más económico de las baterías de ion litio, especialmente en vehículos eléctricos de dos y tres ruedas.

El trabajo, titulado “Recent advances and future perspectives on key components for sodium-ion batteries”, ha sido publicado en Energy Conversion and Management: X por investigadores de University of South Africa, Ethiopia’s Bahir Dar University y China’s Shanghai University. Fuente: pv magazine.