Las baterías basadas en sodio y potasio son prometedoras como una alternativa potencial a las baterías basadas en litio, en términos del coste como sistema de almacenamiento de energía.
En sus experimentos, las reacciones que ocurren dentro de una batería se observaron directamente dentro de un microscopio electrónico, con las partículas de sulfuro de hierro desempeñando el papel de un electrodo de batería. Los científicos encontraron que el sulfuro de hierro era más estable durante la reacción con el sodio y el potasio que con el litio, lo que indica que una batería de este tipo basada en el sodio o el potasio podría tener una vida mucho más larga de lo esperado.
La diferencia entre cómo reaccionaron los diferentes iones fue marcada visualmente. Cuando se exponen al litio, las partículas de sulfuro de hierro casi parecen explotar bajo el microscopio electrónico. Por el contrario, el sulfuro de hierro se expandió como un globo cuando se expuso al sodio y al potasio.
El estudio también arroja dudas sobre la noción de que los grandes cambios de volumen que ocurren durante la reacción electroquímica son siempre un precursor de la fractura de partículas, lo que provoca fallos en los electrodos que conducen a la degradación de la batería.
Los investigadores sugirieron que una posible razón para la diferencia en cómo reaccionaron los diferentes iones con el sulfuro de hierro es que era más probable que el litio concentrara su reacción a lo largo de los bordes agudos de la partícula, mientras que la reacción con sodio y potasio era más difusa a lo largo de toda la superficie de la partícula de sulfuro de hierro.
Como resultado, la partícula de sulfuro de hierro al reaccionar con sodio y potasio desarrolló una forma más ovalada con bordes redondeados. Aunque aún queda trabajo por hacer, los nuevos hallazgos de la investigación podrían ayudar a los científicos a diseñar sistemas de baterías que usen este tipo de materiales novedosos.
