El futuro de las baterías de iones de litio podría encontrarse en un elemento común y barato: el hierro. Un equipo de investigadores, dirigido por Xiulei "David" Ji de la Oregon State University, propone usar el hierro como cátodo para estas baterías, ofreciendo así una alternativa económica y más segura a materiales tradicionales como el cobalto y el níquel.
Imagen de ilustración Pixabay
Este nuevo enfoque, detallado en
Science Advances, podría impactar fuertemente la producción de baterías. El hierro, abundante y económico, no solo podría reducir el costo de las baterías, sino también mejorar su densidad energética y su seguridad. Xiulei Ji destaca que el hierro es mucho más barato que el cobalto y el níquel, lo que hace que las baterías sean más accesibles financieramente.
Los beneficios económicos y ambientales de esta innovación son significativos. Actualmente, el cátodo representa la mitad del costo de producción de una celda de batería de iones de litio. Usando hierro, los costos podrían disminuir considerablemente y la seguridad de las baterías se vería reforzada. Además, las reservas de cobalto y níquel son limitadas, lo que amenaza la producción futura de baterías.
Los componentes de una batería son esenciales para su funcionamiento. Una batería se compone de dos electrodos, el ánodo y el cátodo, un separador y un electrolito. En una batería de iones de litio, los iones de litio se desplazan entre el ánodo y el cátodo durante la carga y la descarga.
Para hacer que el hierro sea más reactivo, los investigadores crearon un entorno químico utilizando aniones de flúor y fosfato. Este último permite transformar de manera reversible una mezcla de polvo de hierro, fluoruro de litio y fosfato de litio en sales de hierro, lo cual es crucial para que la batería pueda recargarse.
El futuro de las baterías parece prometedor con esta innovación. Aunque la eficiencia de almacenamiento aún debe mejorarse, Ji se mantiene optimista respecto a una comercialización rápida de esta tecnología. Con inversiones adecuadas, estas baterías con cátodo de hierro podrían pronto superar a las baterías actuales en términos de costo, rendimiento y respeto al medio ambiente.
Fuente: Science Advances