Financiado por el MCEI y la UE

Universidad de Córdoba

Universidad de Alicante

Power Electronics

¿Qué es NABASTAT?

NABASTAT es el acrónimo de electrolitos y electrodos innovadores para una nueva generación de baterías de sodio para aplicaciones estacionarias, título de un proyecto de investigación de colaboración público-privada.

Fue seleccionado para su financiación por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 y por la Unión Europea “NextGenerationEU”/PRTR en la convocatoria de 2021. Posee una duración de tres años, prorrogables a partir de diciembre de 2024 y agrupa a tres instituciones que realizan investigación científico-técnica colaborativa de alto nivel en el campo de las baterías de iones de sodio y sus materiales constituyentes.

¿Quiénes participan en NABASTAT?

Los equipos de investigación coordinados en NABASTAT provienen de dos instituciones académicas prestigiosas en España: la Universidad de Alicante y la Universidad de Córdoba (Coordinadora), así como una empresa puntera e internacionalmente extendida en el campo del almacenamiento de la energía eléctrica, especialmente en aplicaciones estacionarias, como es Power Electronics España.

La fructífera interacción entre las tres entidades se consigue mediante reuniones virtuales periódicas cada tres meses y una reunión presencial anual, que garantizan la colaboración en una investigación científica de alta calidad, así como la transferencia a medio-largo plazo de los conocimientos generados.

¿De dónde parte NABASTAT?

El rendimiento de las baterías de iones de litio (LIB) ha mejorado drásticamente en las últimas décadas y su costo de producción ha ido cayendo significativamente. Si bien LIB es la tecnología dominante en el mercado hoy en día, tiene varias deficiencias inherentes con respecto a los requisitos de almacenamiento estacionario de energía.

En primer lugar, el suministro geográficamente restringido de litio y especialmente de cobalto hace dudoso que su fabricación pueda escalar a volúmenes de producción significativamente mayores. En segundo lugar, la degradación de los electrolitos de iones de litio reduce la vida en ciclos útil por debajo de los valores deseados para muchas aplicaciones de almacenamiento estacionario. En tercer lugar, la ventana de temperatura de funcionamiento de las baterías de iones de litio es reducida y requiere sistemas complejos de gestión térmica, que pueden resultar prácticos para los vehículos eléctricos, pero poco prácticos para muchas aplicaciones de almacenamiento estacionario que complementen de manera rentable las fuentes de energía renovables.

Estas limitaciones han llevado a una actividad investigadora marcada más allá del litio. Las baterías de iones de sodio (SIB) que trabajan a temperatura ambiente se han mostrado muy prometedoras como alternativa más barata porque el sodio es uno de los elementos más abundantes en la Tierra. El progreso en estos sistemas requiere aumentar la densidad de energía y el rendimiento, alargar el ciclo de vida y encontrar mejores materiales para los electrodos.

¿Cuáles son las metas de NABASTAT?

Haciendo uso de la experiencia investigadora previa de los investigadores de las Universidades de Alicante y Córdoba, se desarrollarán dos sistemas: una batería de sodio sin ánodo inicial, que utilice electrolitos compatibles con el sodio metal, y cátodos orgánicos. Como alternativa, se considerarán sistemas de iones de sodio que utilicen ánodos de dióxido de titanio o diferentes formas de carbono de bajo coste y cátodos de óxidos mixtos laminares. 

La tecnología seleccionada finalmente será validada a nivel de celda, teniendo como objetivos una alta eficiencia en energía, operabilidad en un amplio rango de temperaturas y un coste limitado. Se evaluarán los planes de explotación con el conocimiento aportado por la Empresa Power Electronics España.

Hasta la fecha, la actividad de los miembros del consorcio NABASTAT ha conseguido alcanzar avances notables en el conocimiento y mejora del rendimiento de distintos materiales para las baterías de iones de sodio. Estos avances permitirán una generación de productos competitivos en el campo de las aplicaciones estacionarias de los sistemas de almacenamiento de energía y complementarios a las baterías de iones de litio, cuya sostenibilidad está siendo debatida en la actualidad.

Entre ellos cabe destacar materiales de electrodo orgánicos e inorgánicos, electrolitos innovadores y colectores de corriente. Así mismo, la labor divulgativa y docente va a plasmarse en seminarios virtuales orientados a público no especialista, la dirección de Tesis Doctorales y la formación de investigadores altamente calificados en el campo del almacenamiento electroquímico de energía.