Título: Cuesta la mitad que el litio y no explota: este material pone en alerta a toda la industria del coche eléctrico
Contenido:
El magnesio se posiciona como un material considerablemente más abundante que el litio, lo que tiene el potencial de transformar la industria de las baterías. Su integración en la fabricación de baterías no solo promete mitigar los problemas de suministro, sino que también podría reducir de manera significativa los costos de producción. Actualmente, el precio del magnesio ronda los 5.000 dólares por tonelada, casi la mitad del costo del litio. Además, el magnesio ofrece una densidad energética y potencia superiores, incluso a temperatura ambiente. Un aspecto crucial de este material es su seguridad, ya que no presenta riesgos de formación de dendritas ni de fallos estructurales internos, eliminando así el peligro de explosiones e incendios.
Sin embargo, el desarrollo de baterías que incorporen magnesio ha enfrentado limitaciones debido a los materiales empleados en el cátodo y el electrolito. El uso de cloruro en el electrolito ha resultado en un rendimiento deficiente, lo que ha complicado su competitividad comercial al restringir el almacenamiento y la liberación eficiente de grandes cantidades de energía.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Waterloo, en colaboración con la Universidad de California en Berkeley y los Laboratorios Nacionales Sandia, ha logrado un avance significativo en el desarrollo de baterías de magnesio. Este descubrimiento podría revolucionar la forma en que almacenamos y utilizamos la energía, abriendo nuevas oportunidades hacia la sostenibilidad y la accesibilidad en la movilidad eléctrica.
El litio ha dominado el sector de las baterías en las últimas décadas; sin embargo, su alto precio y disponibilidad limitada han generado inquietudes sobre su sostenibilidad a largo plazo. En este contexto, el magnesio no solo supera al litio en términos de densidad de energía y potencia, sino que también representa una opción más segura, ya que no produce dendritas, estructuras internas capaces de provocar cortocircuitos y, en el peor de los casos, incendios o explosiones.
A pesar de las ventajas del magnesio, su aplicación en baterías ha encontrado retos significativos. Los primeros prototipos lograron apenas 1 voltio, una cifra inferior a la de una simple pila AA de 1,5 V. Además, los electrolitos utilizados anteriormente eran corrosivos e inflamables, lo que limitaba su viabilidad comercial.
El equipo liderado por Linda Nazar, profesora de química y experta en materiales energéticos de la Universidad de Waterloo, junto al investigador postdoctoral Chang Li, ha diseñado un electrolito innovador que permite alcanzar hasta 3 voltios, triplicando así la capacidad de las primeras baterías de magnesio. Este nuevo electrolito no solo es más eficiente, sino que también es más seguro, dado que no es corrosivo ni inflamable, resolviendo de esta manera dos de los principales problemas de los diseños anteriores.
“El electrolito que hemos desarrollado nos permite depositar láminas de magnesio con una eficiencia extremadamente alta y es estable a un voltaje más alto que cualquier otro probado previamente”, declaró Li. Según Nazar, este avance representa un paso crucial hacia la comercialización de estas baterías de nueva generación.
No obstante, persiste un desafío importante: encontrar el cátodo adecuado que complemente el ánodo de magnesio y el innovador electrolito. Una vez resuelto, se podrá completar el ciclo de carga y descarga con eficiencia y competitividad en el mercado. “Ahora solo necesitamos el cátodo adecuado para unirlo todo”, enfatizó Li. Este cátodo deberá abordar los desafíos de la difusión lenta de los iones de magnesio y optimizar la interacción entre los distintos componentes de la batería.
La investigación ha sido publicada en la revista Joule bajo el título “Una interfaz de metal desnudo dinámica permite la electrodeposición reversible de magnesio”.
Editado con FGJ CONTENT REWRITER
