Una startup india afirma que su celda de iones de sodio con cátodo de blanco de Prusia supera los 1.500 ciclos

Macsen Energy Private Limited, con sede en India, ha anunciado que una celda de batería de iones de sodio que utiliza su material catódico patentado «blanco prusiano» superó los 1.500 ciclos de carga y descarga en pruebas de laboratorio. La empresa no reveló si los resultados habían sido verificados de manera independiente por un tercero.

“Superar los 1.500 ciclos con capacidad sostenida y alta eficiencia coulómbica, y conservar el 90 % de la capacidad inicial de la celda a los 1.000 ciclos, es un resultado importante para nuestro equipo”, afirmó Achal Agrawal, director ejecutivo de Macsen Group, quien también participa en el proyecto de investigación. «Este resultado proviene de los ciclos realizados con una celda de iones de sodio real en nuestro laboratorio de investigación de baterías. Valida el potencial de nuestra tecnología de celdas para el almacenamiento de energía de larga duración y respalda la capacidad de nuestro material catódico “Prussian White” para ofrecer un desempeño sostenido a lo largo de ciclos repetidos».

El «Prussian White» es un compuesto a base de hierro y rico en sodio que se utiliza como material catódico en las baterías de iones de sodio. Su estructura cristalina abierta permite la inserción y extracción reversibles de iones de sodio durante la carga y la descarga. El material ofrece ventajas potenciales, entre ellas bajos costos de producción, materias primas abundantes, carga rápida y una larga vida útil. Su alto contenido de sodio también permite una mayor capacidad inicial y densidad energética.

“El blanco de Prusia puede parecer sencillo de sintetizar, pero producir un material que se acerque a su capacidad teórica y mantenga un sólido desempeño electroquímico a lo largo de ciclos repetidos de carga y descarga es una tarea mucho más exigente”, dijo Agrawal. “Lo consideramos un material de batería diseñado, y nuestro trabajo abarca la síntesis química, la caracterización de materiales, la fabricación de celdas y las pruebas”.

Según su sitio web, el enfoque principal de Macsen Energy para el desarrollo de celdas combina un cátodo de blanco de Prusia con un ánodo de carbono duro, aunque también está investigando materiales alternativos para el ánodo y configuraciones sin ánodo. La empresa indica un rango de voltaje de operación de 2,2 V a 4,0 V y un voltaje de descarga promedio de aproximadamente 2,5 V a 3,6 V para su material de cátodo.

La empresa afirma que su proceso de producción resuelve desafíos clave de fabricación, como la sensibilidad a la humedad, la exposición al oxígeno y la escalabilidad, al tiempo que produce un material altamente cristalino y totalmente sodiado con bajo contenido de agua y mayor estabilidad al aire. Informa de una capacidad específica superior a 150 mAh/g, una eficiencia coulómbica de aproximadamente el 99,9 % y una retención de capacidad de al menos el 90 % después de 1.000 ciclos de carga y descarga. Atribuye el desempeño del material a su estructura cristalina abierta, que permite un movimiento rápido y reversible de los iones de sodio con cambios estructurales mínimos.

Macsen Energy ha destinado 10 000 m² de terreno para una planta que permita ampliar la producción del material catódico análogo al azul de Prusia a una capacidad a escala de toneladas. Está previsto que la construcción comience en 2027, aunque la empresa no ha revelado la ubicación. El sitio también albergará una línea piloto de baterías de iones de sodio para seguir desarrollando celdas basadas en el blanco de Prusia, lo que incluye la preparación de electrodos, el ensamblaje de celdas, la validación y las pruebas de rendimiento en condiciones de fabricación casi comerciales.

La empresa también ha iniciado actividades de investigación y desarrollo en la síntesis de carbono duro para avanzar en su tecnología de celdas completas.