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El litio es crucial en la transición energética y su uso en el mundo de las baterías cambió para siempre la industria minera y tecnológica. Las baterías de este mineral son más ligeras, ocupan menos espacio y tienen una vida útil más larga.
El funcionamiento de las baterías de litio se basa en reacciones electroquímicas que permiten la transferencia de iones entre cátodos y ánodos, facilitando el almacenamiento y liberación de energía. Estas baterías requieren tres componentes esenciales: un ánodo, un cátodo y un electrolito conductor de iones.
El futuro de las baterías de litio apunta a innovaciones como las baterías litio-azufre y las de litio de nueva generación, que prometen mayor densidad energética y durabilidad. Estos avances consolidan al litio como un recurso clave para el desarrollo sostenible.
El mundo continúa su avance hacia la transición energética y en esta evolución el litio juega un rol central. Las baterías de litio se popularizaron debido a su gran capacidad de almacenamiento y su costado sostenible con el medioambiente en sus diferentes aplicaciones.
Según un informe del Consejo Global de Energía Eólica, las baterías de litio son hasta un 70% más livianas que las baterías de plomo-ácido y ocupan solo la mitad del espacio. Además, tienen una vida útil más larga, lo que las hace rentables a largo plazo.
Hoy, las baterías de litio se utilizan en teléfonos inteligentes, vehículos eléctricos y hasta en sistemas de almacenamiento de energía a gran escala. Junto a la innovación tecnológica, esta revolución apuesta a un cambio positivo para el medioambiente y a un pase hacia modelos más sustentables.
Pero, ¿por qué es tan importante el litio en las baterías del futuro? ¿cómo está compuesto? A continuación, algunas claves sobre cómo el mineral contribuye a la transición energética.
Cómo funcionan las baterías de litio
Si se hace referencia a su forma más básica, una batería de litio es un dispositivo electroquímico que almacena energía en forma de carga eléctrica. La misma está compuesta por varias celdas que contienen cátodos, electrodos positivos, y anódos, negativos, que poseen los materiales activos.
La batería de litio funciona con base en reacciones electroquímicas reversibles que tienen lugar dentro de una celda. A través de una solución llamada electrolito, los iones de litio se transfieren del cátodo al ánodo donde se almacenan como energía. Durante la descarga, al estar conectada la batería a un circuito externo, los iones se reubican de manera inversa hacia el cátodo y eso deriva en la energía que alimenta el dispositivo enchufado.
Cuando la batería se recarga el proceso se invierte: los iones de litio se mueven del ánodo al cátodo a través del electrolito mientras se aplica una corriente externa. En resumidas cuentas, la batería de litio requiere de tres elementos principales para poder funcionar correctamente:
- Ánodo: está hecho de grafito y su característica central es que tiene la capacidad de absorber iones de litio durante la carga.
- Cátodo: generalmente se compone por óxidos de litio y otros metales como cobalto, níquel, manganeso o hierro. Esto determina propiedades de la batería como capacidad y voltaje.
- Electrolito: refiere a una solución conductora de sales de litio que permite el movimiento de iones entre el cátodo y el ánodo.
El litio en las baterías
Ebenezer Ugorjiela presentó en Top Speed un ranking de las diez invenciones más importantes en materia de baterías. Como era de esperarse, muchas de ellas tienen su base en componentes como el litio.
Distintos estudios aseguran que las baterías de litio son más livianas, seguras, eficientes y que poseen una mayor duración. Cabe destacar que en las baterías el mineral puede encontrarse solo o combinado con otros componentes.
Baterías de iones de litio de ánodo de silicio: los portadores de carga son un ánodo de iones de litio y un ánodo de silicio. Este último elemento químico es altamente reactivo cuando está en estado cargado, por lo que las baterías comerciales lo utilizan para construir aproximadamente el 10% del ánodo para equilibrar rendimiento y durabilidad.
Baterias litio-azufre: estas baterías poseen una densidad liviana a raíz de la combinación del peso atómico moderado del azufre y el bajo peso atómico del litio. A diferencia de las baterías de iones de litio tradicionales, en estos casos el azufre reemplaza al cobalto y aporta mayor densidad energética.
Como es más abundante y rentable, el azufre es la opción elegida por muchas compañías fabricantes de baterías.
Baterias de iones de litio de nueva generación: esta tecnología, conocida popularmente bajos las siglas NGLB, apuesta a ofrecer una alternativa con un rendimiento mejorado en cuanto a la carga y la vida útil. De acuerdo al sitio Mining Press, se estima que las celdas podrán mantener hasta el triple de carga a comparación de las baterías tradicionales.
Baterias de iones de litio sin cobalto: este tipo de baterías utilizan nanoparticulares como silicio o carbono como material de ánodo. Como características principales se destacan la mayor densidad de energía, las tasas de carga y su seguridad.
El futuro de las baterías
Las baterías de litio se tornaron cada vez más populares y su desarrollo continuo impulsa la transición hacia una sociedad más sostenible en términos energéticos y tecnológicos. Alternativas novedosas como las baterías de litio-azufre apuestan a lograr más densidad de energía y durabilidad, lo que transformará para siempre la industria.
De cara al futuro, el litio surge como un recurso indispensable para la industria minera y apoya el crecimiento económico de distintas regiones, al mismo tiempo que impacta en las empresas de tecnología.
Como el cuarto productor de litio a nivel mundial, Argentina está sin duda dentro de los principales actores que colaborarán con la transición energética gracias a sus reservas en las provincias de Salta, Jujuy y Catamarca.
