Materiales sostenibles para baterías con alta capacidad de energía

Abstract

Las baterías son el corazón y el cuello de botella de los sistemas electrónicos portátiles. Entender las propiedades de los materiales de los componentes de la batería -ánodo, cátodo, electrolito y separador- y su interacción es necesario para establecer criterios de selección basados en su correlación con las métricas de la batería: capacidad, densidad de corriente y duración del ciclo. En este trabajo se estudia los materiales utilizados en los cuatro componentes principales de una batería desde la perspectiva de siete tecnologías según el ión (Li+, Na+, K+, Zn2+, Ca2+, Mg2+ y Al3+), empleados en baterías comerciales y de investigación. Además, se trazan los factores críticos de sostenibilidad de las cadenas de suministro: origen geográfico de las materias primas frente a las empresas fabricantes de baterías y propiedades de los materiales. Estos son aspectos clave para identificar las vulnerabilidades y cuellos de botella en la cadena de suministro de baterías. Para llegar a la próxima generación de baterías es necesario pasar de los avances en los materiales a abordar los retos técnicos, que la revisión ha impulsado.