No one escapes that batteries are an essential component in the modern world, until now there are no commercially speaking mobile electronic devices that work by obtaining the necessary energy for their operation from anything other than batteries or accumulators. In fact, many laboratories around the world are working hard to create and test smaller batteries, with higher energy density and greater acceptance of recharges without deteriorating.
For some years now, electric cars have introduced new demands on the market for their batteries, which include greater storage capacity, smaller size, weight, and wear.
Until now, lithium is the main component of modern batteries and its market value is very high given that it is not so abundant and reserves are found in a few countries around the world, however, it has faced unexpected competition: lithium sodium, much cheaper and abundant.
In my country, mainly the political leaders who are temporarily in charge of the government and also from the opposition, are making accounts of the enormous lithium reserves that the national territory has, mainly in the north. A short time ago there were conversations between some governors and North American authorities trying to reach agreements for the installation of companies dedicated to the collection and refinement of this material, up to now the most used in the manufacture of batteries and accumulators; But that could change dramatically, although it will surely take a few years for the technology to make sodium-ion batteries to take hold.
Sodium is next to lithium on the periodic table of elements, which, chemically speaking, makes it similar. It has some advantageous characteristics compared to lithium, although it also has some weaknesses. Let's start with the advantages.
Sodium is the sixth most abundant element on Earth, which makes it a practically inexhaustible material. It should not be extracted like other minerals, it is only harvested, and the combination of both characteristics makes it much cheaper than lithium. To give a real dimension to the value of this new material we can mention that it costs between 1.5 and 3% of its competition. It is also more stable since it can work in a wider range of temperatures, as an additional advantage we can mention that sodium-ion batteries are lighter.
The weaknesses are found on the side of the energy density capable of being stored in a sodium ion battery and also on the greater degradation before constant recharges.
Of course, several plans on technologies capable of amending these disadvantages are underway and in this sense, China is leading the way, the Asian giant is carrying out highly technical projects to command the next generation of batteries and energy accumulators, for which it has chosen the sodium as a replacement for lithium, the absolute dominator of the current market, and is not only concentrating on electric cars, cell phones, and other electronic devices but is also considering solar panels and wind turbines.
At present, the CATL authorities, the first Chinese manufacturer and one of the largest manufacturers of batteries for electric cars in the world, have mentioned that they already have a battery ready that, through a combination of lithium cells with sodium cells (mixed technology), has achieved amalgamate the best of both materials, achieving a cheaper, lighter battery that supports a greater range of temperatures and with the same extended range of lithium-ion batteries.
As has happened throughout history in other areas, the first research on sodium batteries began in the USA in the 1970s, then Japan copied the technology and improved it and now China has taken the lead.
According to specialized media, China will soon have 95% of the world's manufacturing capacity for sodium batteries.
Although for now, the market continues to be completely dominated by lithium, it is only a matter of time before that leadership is seriously compromised.
Baterías de sodio
A nadie escapa que las baterías son un componente imprescindible en el mundo moderno, hasta ahora no existen comercialmente hablando, artefactos electrónicos móviles que funcionen obteniendo la energía necesaria para su funcionamiento de otra cosa que no sea baterías o acumuladores. De hecho se trabaja a destajo en muchos laboratorios alrededor del mundo creando y probando baterías más pequeñas, con mayor densidad de energía y mayor aceptación de recargas sin deteriorarse.
Desde hace algunos años, los automóviles eléctricos han introducido en el mercado nuevas exigencias para sus baterías donde se incluye mayor capacidad de almacenamiento, menor tamaño, peso y desgaste.
Hasta el presente, el litio es el principal componente de las baterías modernas y su valor de mercado es altísimo dado que no es tan abundante y las reservas se encuentran en pocos países alrededor del mundo, sin embargo, le ha salido una competencia impensada: el sodio, muchísimo más barato y abundante.
En mi país, principalmente los dirigentes políticos que transitoriamente están a cargo del gobierno y también desde la oposición, están haciendo cuentas sobre las enormes reservas de litio que el territorio nacional posee principalmente en el norte. Hace poco tiempo hubo conversaciones de algunos gobernadores con autoridades norteamericanas tratando de llegar a acuerdos para la instalación de empresas dedicadas a la recolección y refinamiento de este material hasta el momento el más utilizado en la fabricación de baterías y acumuladores; pero eso podría cambiar dramáticamente aunque seguramente llevará algunos años hasta que se afiance la tecnología para la elaboración de baterías de ion de sodio.
El sodio es vecino del litio en la tabla periódica de elementos lo cual, químicamente hablando, lo convierte en similar. posee algunas características ventajosas respecto al litio aunque también tiene algunas debilidades, comencemos por las ventajas.
El sodio es el sexto elemento más abundante de la Tierra lo que lo convierte en un material prácticamente inagotable, no se lo debe extraer como a otros minerales, solo se lo cosecha y la combinación de ambas características lo hace muchísimo más barato que el litio, para dar una real dimensión al valor de este nuevo material podemos mencionar que cuesta entre un 1,5 y un 3% de su competencia. También es más estable ya que puede funcionar en un rango de temperaturas más amplio, como una ventaja adicional podemos mencionar que las baterías de ion de sodio son más livianas.
Las debilidades se encuentran por el lado de la densidad de energía capaz de ser almacenada en una batería de ion de sodio y también en la mayor degradación ante las recargas constantes.
Por supuesto que están en marcha varios planes sobre tecnologías capaces de enmendar esas desventajas y en ese sentido China lleva la delantera, el gigante asiático está llevando adelante proyectos altamente tecnificados para comandar la próxima generación de baterías y acumuladores de energía, para ello a elegido al sodio como reemplazo del litio, absoluto dominador del mercado actual, y no solamente se concentra en automóviles eléctricos, telefonía celular y otros aparatos electrónicos sino que además está pensando en paneles solares y turbinas eólicas.
En la actualidad las autoridades de CATL el primer fabricante chino y uno de los mayores fabricantes de baterías para autos eléctricos del mundo ha mencionado que ya tienen lista una batería que mediante una combinación de celdas de litio con celdas de sodio (tecnología mixta) ha logrado amalgamar lo mejor de ambos materiales logrando una batería más barata, liviana, que soporta un mayor rango de temperaturas y con el mismo rango extendido de las baterías de ion de litio.
Como ha ocurrido a lo largo de la historia en otros rubros, las primeras investigaciones sobre baterías de sodio comenzó en USA en la década de 1970, luego Japón copió la tecnología y la mejoró y ahora China ha tomado la delantera.
Según medios especializados, China tendrá en poco tiempo el 95% de la capacidad mundial de fabricación de baterías de sodio.
Aunque por ahora el mercado continúa siendo dominado absolutamente por el litio, es solo cuestión de tiempo que ese liderazgo se vea seriamente comprometido.
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Héctor Gugliermo
@hosgug