El calcio puede sustituir al litio en las baterías recargables de los...

El calcio puede sustituir al litio en las baterías recargables de los vehículos eléctricos

De momento solo se ha demostrado a nivel experimental y teórico, pero la investigación de un equipo de la Universidad de Córdoba , que confirma la capacidad potencial del calcio, menos contaminante y más abundante que el litio, para formar parte de futuras baterías de vehículos eléctricos, puede suponer un gran avance. Así lo aseguran los investigadores de la UCO, que plantean una solución que podría mejorar buena parte de los problemas que plantea en la actualidad la generalización del vehículo eléctrico, como es la limitación del acceso a recursos minerales de litio y que contienen elementos tóxicos que pueden afectar negativamente al medio ambiente. 

Pese a todos estos aspectos negativos, desde los años 90 las baterías de litio siguen teniendo un gran éxito comercial.  Así, son varios los equipos de investigación en el mundo los que llevan algunos años realizando estudios avanzados para desarrollar las futuras baterías basadas en elementos distintos del litio, como pueden ser sodio, magnesio, calcio o aluminio, y que podrían dar lugar a las llamadas baterías ‘post-litio’. En este sentido, la más avanzada es la investigación con sodio, material al que le sigue en número de estudios el magnesio. Pero el desarrollo de las baterías post-litio está resultando ser enormemente difícil, especialmente las basadas en iones multivalentes. Además de los problemas prácticos, los mecanismos de las reacciones químicas que suceden en los prototipos de baterías post-litio son mucho más complejos y difíciles de analizar que los de las baterías de litio.

Baterías recargables de calcio

Un grupo de investigación de la Universidad de Córdoba asumió hace unos años el reto de explorar las baterías recargables de calcio en un proyecto liderado por los catedráticos Ricardo Alcántara y Pedro Lavela. El calcio es un material más abundante que el litio, y podría hacer que las baterías fueran más seguras y de mayor capacidad. Este equipo ha estudiado la intercalación del calcio en óxido de molibdenoy ha publicado sus resultados teóricos y experimentales en la revista Chemistry of Materials. Este trabajo, cuya primera autora es la investigadora de la UCO Marta Cabello, les ha permitido avanzar principalmente en la comprensión de las reacciones entre los componentes de la batería, cuando los ánodos son de calcio y los cátodos son de óxido de molibdenoe intercambian iones y electrones para generar energía eléctrica.

Cabello explica que “hemos dado un gran paso al comprobar que el calcio podría funcionar en una batería recargable, pero la recarga aún no es suficientemente eficiente”. En este sentido, para que estas baterías de calcio puedan ser efectivas y, por tanto, puedan comercializarse, es necesario seguir avanzando en la investigación para mejorar la composición de la disolución electrolítica. Esto requiere probar con diferentes composiciones de sales y disolventes en la proporción óptima, con el objetivo de que el calcio pueda intercalarse mejor y más reversiblemente en el óxido de molibdeno, y que el Ca metal sea compatible con la disolución electrolítica.

El trabajo de investigación que tiene por delante el personal que integra el equipo de la UCO FQM288 de buscar el compuesto químico más idóneo, puede hacerse experimentalmente en laboratorio y/o mediante cálculos teóricos computacionales, como los que está realizando el profesor Carlos Pérez.

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