Las baterías de sodio-metal (SMB) son uno de los sistemas de almacenamiento de energía más prometedores, de alta energía y bajo coste, para la próxima generación de aplicaciones a gran escala. Sin embargo, uno de los principales impedimentos para el desarrollo de las SMB es el crecimiento incontrolado de dendritas, que penetran en el separador de la batería y provocan cortocircuitos.

Basándose en trabajos anteriores de la Universidad de Bristol y en colaboración con el Imperial College y el University College de Londres, el equipo ha conseguido fabricar un separador a partir de nanomateriales de celulosa derivados de algas pardas.

La investigación, publicada en Advanced Materials, describe cómo las fibras que contienen estos nanomateriales derivados de las algas no sólo impiden que los cristales de los electrodos de sodio penetren en el separador, sino que también mejoran el rendimiento de las baterías.

"El objetivo de un separador es separar las partes funcionales de una batería (los extremos positivo y negativo) y permitir el libre transporte de la carga. Hemos demostrado que los materiales a base de algas pueden hacer que el separador sea muy resistente y evitar que sea perforado por las estructuras metálicas de sodio. También permite una mayor capacidad de almacenamiento y eficiencia, lo que aumenta la vida útil de las baterías, algo clave para alimentar dispositivos como los teléfonos móviles durante mucho más tiempo", explica Jing Wang, primer autor y estudiante de doctorado en el Instituto de Compuestos de Bristol (BCI). La Dra. Amaka Onyianta, también del BCI, que creó los nanomateriales de celulosa, es coautora de la investigación.

"Me ha encantado ver que estos nanomateriales son capaces de reforzar los materiales del separador y mejorar nuestra capacidad de avanzar hacia las baterías basadas en el sodio. Esto significa que no tendríamos que depender de materiales escasos como el litio, que a menudo se extrae de forma poco ética y utiliza una gran cantidad de recursos naturales, como el agua, para extraerlo".

"Este trabajo demuestra que son posibles formas más ecológicas de almacenamiento de energía, sin que su producción sea destructiva para el medio ambiente", afirma el profesor Steve Eichhorn, que dirigió la investigación en el Bristol Composites Institute.

El próximo reto es aumentar la producción de estos materiales y sustituir la actual tecnología basada en el litio.