Hazte a un lado, litio: las baterías de aluminio y azufre están impulsando una revolución energética

En enero de 2024, un estudio de Nature Communications informó sobre una batería de aluminio-azufre que operaba a 85 °C con un electrolito de cloroaluminato fundido, manteniendo el 85,4% de su capacidad después de 1.400 ciclos a 1C.
El prototipo de batería de ion-aluminio de Stanford de 2015 utilizó un ánodo de aluminio y un cátodo de grafito, permitiendo una carga ultrarrápida (alrededor de un minuto) y más de 7.500 ciclos a aproximadamente 2 V.
En 2014, Phinergy demostró un automóvil que podía recorrer unos 1.100 millas usando baterías de aluminio-aire.
Las baterías de aluminio-aire ofrecen aproximadamente tres veces la densidad energética por peso que las baterías de ion-litio.
En enero de 2023, el Laboratorio Nacional Argonne demostró celdas Li–S con una inter-capa redox-activa que casi eliminó el efecto de lanzadera y permitió más de 700 ciclos.
Las celdas de litio-azufre han demostrado densidades energéticas de alrededor de 400–500 Wh/kg en laboratorios, y el proyecto SABERS de la NASA apunta a unos 500 Wh/kg para aviación eléctrica.
En agosto de 2022, Donald Sadoway del MIT presentó una batería de aluminio-azufre con ánodo de aluminio y cátodo de azufre, usando electrolitos de sales fundidas para permitir una operación segura y de bajo costo.
En octubre de 2024, Lyten anunció planes para construir la primera gigafábrica de baterías Li–S del mundo en Nevada, con un objetivo de 10 GWh/año para 2027.
En marzo de 2025, Theion recaudó 15 millones de euros para escalar celdas Li–S de azufre cristalino, afirmando el triple de densidad energética que el ion-litio, un tercio del costo y un tercio de las emisiones de CO₂, con planes de pasar de celdas tipo moneda a celdas pouch más grandes.
En 2023, Phinergy y la Indian Oil Corporation presentaron el primer vehículo de la India impulsado por aluminio-aire, señalando el potencial de despliegue en el mercado.

Imagina baterías hechas de simple papel de aluminio y polvo de azufre, alimentando desde hogares hasta autos eléctricos a una fracción del costo actual. Las baterías basadas en aluminio y azufre están surgiendo como alternativas prometedoras a las tradicionales celdas de ion-litio, ofreciendo el tentador potencial de almacenamiento de energía más barato, seguro y sostenible. En este informe, profundizamos en qué son estas baterías de aluminio y azufre, cómo funcionan, los diferentes tipos en desarrollo (incluyendo una emocionante combinación de aluminio y azufre), sus ventajas y desafíos, los actores clave que impulsan los avances, y cómo las innovaciones recientes en 2024–2025 podrían transformar la energía limpia y los vehículos eléctricos. (Todas las fuentes están citadas para credibilidad.)

¿Qué son las baterías de aluminio y azufre?

Las baterías de aluminio y las baterías de azufre representan dos grandes familias de tecnologías de baterías recargables de próxima generación que buscan abordar las limitaciones de las baterías de ion-litio actuales. En pocas palabras, utilizan aluminio o azufre (o ambos) en sus reacciones electroquímicas en lugar de depender únicamente de químicas basadas en litio. Como cualquier batería, estas tienen tres partes principales: un electrodo positivo (cátodo), un electrodo negativo (ánodo) y un electrolito en medio que transporta iones durante la carga y descarga. La diferencia clave es la química: en las baterías de aluminio, el metal aluminio suele servir como ánodo (y en algunos diseños proporciona los iones portadores de carga), mientras que en las baterías de azufre, el elemento azufre típicamente sirve como material de cátodo aceptando iones de un ánodo metálico (como litio o sodio).

¿Por qué explorar el aluminio o el azufre? Ambos elementos son increíblemente abundantes y económicos en comparación con el litio y el cobalto utilizados en las celdas de iones de litio. El aluminio es el metal más abundante en la corteza terrestre y tiene una capacidad teórica muy alta para almacenar carga (cada átomo de Al puede liberar 3 electrones, lo que le da una capacidad de carga de 2,98 Ah por gramo, que es enorme) nature.com. El azufre es uno de los elementos no metálicos más baratos (a menudo es un subproducto del refinado de petróleo) y puede unirse con dos iones de litio por átomo, lo que permite un potencial de almacenamiento de energía muy alto nature.com, anl.gov. En principio, las baterías que utilizan aluminio o azufre podrían almacenar más energía por un peso dado y costar mucho menos que los paquetes actuales de iones de litio. Como explican los investigadores del Laboratorio Nacional de Argonne, “El azufre es extremadamente abundante y rentable y puede almacenar más energía que las baterías tradicionales basadas en iones.” anl.gov. De igual manera, el aluminio es barato, ampliamente disponible y almacena carga de forma densa tanto por peso como por volumennature.com.

Otro gran motivador es la seguridad y sostenibilidad. Las baterías de iones de litio utilizan electrolitos líquidos orgánicos inflamables y a menudo requieren metales escasos (como cobalto, níquel, litio) que generan problemas en la cadena de suministro y cuestiones éticas. En contraste, muchos diseños de baterías de aluminio y azufre pueden usar electrolitos no inflamables (como líquidos iónicos o sales fundidas) y evitar minerales en conflicto. Por ejemplo, un diseño reciente de batería de litio-azufre utiliza solo “materiales locales abundantemente disponibles, eliminando la necesidad de minerales extraídos como níquel, cobalto, manganeso y grafito”, según la startup de baterías Lyten lyten.com. El profesor del MIT Donald Sadoway – un destacado innovador en baterías – ha estado buscando explícitamente “ingredientes baratos y abundantes en la Tierra” para inventar algo “mucho mejor que el ion-litio”, decantándose por el aluminio para el ánodo y el azufre para el cátodo en su última química de baterías news.mit.edu.

En resumen, las baterías de aluminio y azufre son un intento de construir una batería más barata, segura y ética utilizando elementos que son abundantes (sin escasez global de suministro), económicos y de alta capacidad inherente. Ahora exploremos cómo funcionan estas baterías en la práctica y los diferentes tipos en desarrollo.

¿Cómo funcionan? (Conceptos básicos de baterías en lenguaje sencillo)

Las baterías basadas en aluminio suelen usar metal de aluminio como ánodo. Cuando la batería se descarga, el metal de aluminio cede electrones (produciendo una corriente eléctrica) e iones de aluminio (Al³⁺) que viajan a través del electrolito hacia el cátodo. Dependiendo del tipo de batería, esos iones de aluminio o bien se intercalan (insertan) en un material de cátodo o reaccionan con él. Por ejemplo, en una batería de ion-aluminio, los iones Al³⁺ se desplazan hacia un cátodo en capas (como grafito u óxido metálico) y regresan durante la carga news.stanford.edu. En una batería de aluminio-azufre, los iones de aluminio reaccionan con el azufre en el cátodo para formar compuestos de aluminio y azufre durante la descarga, y luego regresan al metal de aluminio al recargarse nature.com. Y en las baterías de aluminio-aire, el metal de aluminio reacciona con el oxígeno del aire en un cátodo especial, produciendo óxido o hidróxido de aluminio – una reacción que libera electricidad hasta que se consume el ánodo de aluminio.

Las baterías basadas en azufre generalmente involucran un cátodo de azufre emparejado con un ánodo metálico (el litio es el más común, pero también se puede usar sodio e incluso magnesio o aluminio). Tomando como ejemplo la batería de litio-azufre (Li-S): al descargarse, los átomos de litio metálico en el ánodo ceden electrones y se convierten en iones de litio (Li⁺) que viajan a través del electrolito hacia el cátodo de azufre. El azufre (moléculas S₈) allí se convierte en sulfuro de litio (Li₂S) al incorporar iones de litio – básicamente, el azufre absorbe iones de litio y electrones para formar nuevos compuestos, almacenando energía en los enlaces químicos. Durante la carga, este proceso se invierte: los iones de litio abandonan el azufre y regresan al ánodo, y el azufre se regenera. Debido a que cada átomo de azufre puede unirse a dos átomos de litio, y los anillos S₈ pueden romperse en varias moléculas de polisulfuro de litio, las baterías Li-S pueden, en teoría, almacenar de 3 a 5 veces más energía por peso que las de ion-litio. Las baterías de sodio-azufre (Na-S) funcionan de manera análoga con iones de sodio y típicamente forman polisulfuros de sodio o sulfuro de sodio.

En todas estas baterías, los iones se desplazan de un lado a otro a través de un electrolito mientras los electrones fluyen por un circuito externo – así es como la batería se carga y descarga. El electrolito puede ser un líquido, gel o sólido que permite el movimiento de los iones pero obliga a los electrones a pasar por el circuito (lo que alimenta tu dispositivo). Es importante destacar que algunas de estas nuevas químicas requieren electrolitos especiales para funcionar. Las baterías de ion-aluminio suelen depender de electrolitos de líquido iónico o de sales fundidas porque los iones Al³⁺ interactúan fuertemente con los disolventes típicos. De hecho, las primeras baterías recargables de aluminio solo se volvieron viables cuando los investigadores encontraron un líquido iónico a temperatura ambiente (basado en sales de cloroaluminato) que permite que los iones de aluminio entren y salgan eficientemente de un cátodo de grafito news.stanford.edu. De manera similar, las baterías de litio-azufre suelen usar electrolitos líquidos modificados o electrolitos sólidos para evitar problemas que discutiremos más adelante (como la fuga de azufre al electrolito).

Para resumirlo en términos simples: las baterías de aluminio generan energía porque el metal de aluminio libera múltiples electrones por átomo (una carga increíblemente alta por átomo de metal) y forma enlaces ya sea con un cátodo huésped o con oxígeno/azufre, mientras que las baterías de azufre generan energía haciendo que un elemento ligero y abundante (el azufre) capture iones metálicos y electrones en compuestos ricos en energía. Ambos diseños nos llevan más allá de la transferencia de un solo ion de litio de las baterías actuales, lo que potencialmente permite almacenar más energía por carga. A continuación, veamos las variedades específicas de estas baterías que se están desarrollando.

Tipos de baterías basadas en aluminio

Los investigadores están explorando varios tipos de baterías que utilizan aluminio de diferentes maneras:

Baterías recargables de ion-aluminio (Al-Ion): Estas baterías utilizan metal de aluminio como ánodo y típicamente un cátodo grafítico con un electrolito especial de líquido iónico. Un ejemplo temprano famoso provino de la Universidad de Stanford en 2015, donde los científicos demostraron un prototipo de batería de ion-aluminio con un ánodo de aluminio y un cátodo de grafito en un líquido iónico. Mostró una carga ultrarrápida (¡una celda pequeña podía cargarse en aproximadamente un minuto!) y una vida útil extremadamente larga (más de 7,500 ciclos de carga sin pérdida de capacidad) news.stanford.edu. La celda de Stanford también era muy segura: los investigadores podían perforar la celda tipo bolsa sin que se incendiara, a diferencia de las celdas de litio news.stanford.edu. Sin embargo, tenía un voltaje más bajo (~2 voltios, aproximadamente la mitad del voltaje típico de una celda de ion-litio) news.stanford.edu, lo que significa que se necesitarían más celdas en serie para alcanzar voltajes útiles. Atractivo clave: Las baterías Al-Ion prometen carga rápida, larga vida útil y mayor seguridad (sin componentes propensos al fuego), utilizando materiales baratos (aluminio y carbono) news.stanford.edu. La investigación en curso busca aumentar su densidad energética encontrando mejores cátodos y electrolitos para incrementar el voltaje y la capacidad news.stanford.edu. Varios grupos en todo el mundo (desde Stanford hasta universidades chinas news.mit.edu) están avanzando en la tecnología de ion-aluminio. Por ejemplo, los investigadores están investigando varios materiales de cátodo (incluso sulfuros metálicos nature.com) para almacenar iones de aluminio de manera más efectiva nature.com.
Baterías de Aluminio-Aire: El aluminio-aire es una batería primaria (no recargable por electricidad, pero potencialmente “reabastecida” mecánicamente) donde el metal de aluminio reacciona con el oxígeno del aire para generar electricidad. Estas celdas tienen una densidad de energía impresionantemente alta porque el cátodo es simplemente aire ambiente, lo que hace que la batería sea extremadamente liviana. De hecho, los paquetes de aluminio-aire pueden tener aproximadamente 3 veces la energía por peso que el ion-litio a nivel de sistema evreporter.com. La desventaja es que una vez que el ánodo de aluminio se oxida en hidróxido u óxido de aluminio, la celda está “agotada” y necesita aluminio fresco para continuar. Esto hace que el aluminio-aire sea más parecido a una celda de combustible o un extensor de autonomía: cambiarías una nueva placa de aluminio (y reciclarías la usada) en lugar de enchufarla para cargar. Empresas como Phinergy en Israel han estado liderando sistemas de aluminio-aire durante años. En asociación con Indian Oil Corporation, están probando baterías de aluminio-aire en vehículos eléctricos y unidades de respaldo estacionarias. En 2023, demostraron un pequeño auto eléctrico en India que recorrió más de 500 km con celdas de aluminio-aire antes de necesitar un “reabastecimiento” de aluminioevreporter.com. El CEO de Phinergy, David Mayer, señala que la tecnología de aluminio-aire es “segura, no inflamable,” requiere sin infraestructura pesada de carga, y puede recargarse (reemplazando el aluminio) “en unos pocos minutos” en lugar de horas evreporter.com. La desventaja es establecer toda una cadena de suministro para producir en masa y reciclar placas de aluminio. Sin embargo, esta tecnología ya es comercial en nichos: por ejemplo, las unidades de aluminio-aire de Phinergy se utilizan como energía de respaldo para torres de telecomunicaciones (reemplazando generadores diésel) en Israel y Europa evreporter.com. Es posible que las baterías de aluminio-aire no reemplacen directamente la batería recargable de tu teléfono, pero podrían servir como extensores de autonomía para vehículos eléctricos o almacenamiento de larga duración – proporcionando una enorme reserva de energía que se intercambia periódicamente.
Baterías de aluminio-azufre: De manera fascinante, algunos investigadores están combinando aluminio y azufre en una sola batería: usando aluminio como ánodo y azufre como cátodo, con un electrolito de sal fundida o líquido iónico. Este enfoque híbrido intenta aprovechar lo mejor de ambos elementos: la alta capacidad de ánodo del aluminio y la alta capacidad de cátodo del azufre, todo con materiales increíblemente baratos. En agosto de 2022, un equipo liderado por Donald Sadoway del MIT presentó un nuevo diseño de batería de aluminio-azufre que inmediatamente acaparó titulares por su bajo costo y rendimiento. Utiliza sales de cloroaluminato fundidas como electrolito, que funcionan a una temperatura moderada (alrededor de 110 °C, similar a una taza de café caliente) para mantener la sal líquida news.mit.edu. El electrolito calentado fue una elección inteligente: no solo no es inflamable y es económico, sino que también evitó las dendritas – esos molestos picos metálicos que pueden provocar cortocircuitos en las baterías. Como dijo Sadoway, la sal elegida “básicamente retiró estas dendritas descontroladas, además de permitir una carga muy rápida” news.mit.edu. Su celda prototipo de aluminio-azufre podía cargarse en menos de un minuto sin cortocircuitarse, y funcionó durante cientos de ciclos con un costo estimado por celda de aproximadamente una sexta parte del de celdas de iones de litio comparables news.mit.edu. Esto es una reducción de costos enorme, confirmada por analistas externos; los costos de materiales para estas baterías podrían ser un 85% más bajos que los de iones de litio según la revista Science news.mit.edu. La visión es usar tales celdas para almacenamiento estacionario (por ejemplo, almacenar energía solar para uso nocturno) y posiblemente para soporte de carga rápida de vehículos eléctricos. El diseño de Sadoway está siendo comercializado por una startup llamada Avanti, que planea escalar las celdas y realizar pruebas de estrés en un futuro cercano news.mit.edu. Mientras tanto, otros grupos están llevando el concepto de aluminio-azufre aún más lejos: en enero de 2024, investigadores en China reportaron una batería recargable Al-S que puede funcionar a 85 °C (justo por debajo del punto de ebullición del agua, aún más fácil de mantener) con una excelente vida útil – más de 1,400 ciclos con solo un 15% de pérdida de capacidad, y la capacidad de carga rápida a esa temperatura nature.com. Bajar la temperatura de operación por debajo de 100 °C significa que un simple calentamiento con agua caliente podría mantener la batería, lo que “simplifica enormemente” la gestión térmica y abre la puerta a aplicaciones más amplias nature.com. En resumen: Las baterías de aluminio-azufre podrían convertirse en un cambio de juego para el almacenamiento en red y quizás para ciertosen vehículos, al ofrecer baterías de ultra bajo costo y resistentes al fuego que utilizan aluminio abundante en la Tierra (el metal más abundante) y azufre (el no metal más barato) news.mit.edu.

Tipos de baterías basadas en azufre

Varias tecnologías de baterías aprovechan cátodos de azufre combinados con diferentes ánodos:

Baterías de Litio-Azufre (Li-S): El litio-azufre es una de las químicas “post-litio” más estudiadas debido a su potencial de energía altísimo. Una celda Li-S puede almacenar teóricamente hasta 5 veces más energía por peso que una celda de ion-litio, ya que el azufre es muy liviano y cada átomo de azufre puede unirse a varios átomos de litio. En la práctica, las baterías Li-S ya han demostrado densidades energéticas de alrededor de 400–500 Wh/kg (aproximadamente el doble que las de ion-litio) en laboratorios businessaviation.aero, apricum-group.com. También son atractivas por ser muy baratas y ecológicas: el azufre cuesta casi nada y es abundante, y las celdas Li-S no contienen cobalto ni níquel. Sin embargo, el talón de Aquiles de Li-S ha sido la longevidad y la estabilidad. Los prototipos tradicionales de Li-S sufrían el efecto “naveta de polisulfuros”: los compuestos intermedios de azufre (polisulfuros) se disuelven en el electrolito durante los ciclos y migran al ánodo de litio, causando autodescarga, corrosión y una rápida pérdida de capacidad anl.gov. También experimentan un “respiración” significativa (cambios de volumen): el azufre se expande y contrae mucho al cargarse/descargarse, lo que puede dañar la estructura de la celda reuters.com. Estos problemas hicieron que las primeras baterías Li-S murieran tras solo decenas de ciclos. La buena noticia es que avances recientes están resolviendo estos problemas. Investigadores han desarrollado cátodos de carbono nanoestructurado y aditivos para el electrolito que atrapan los polisulfuros y extienden la vida útil nature.com. En enero de 2023, el Laboratorio Nacional de Argonne demostró una celda Li-S con una “intercapa” porosa especial “redox-activa” que casi eliminó el problema de la naveta, permitiendo que la batería soportara más de 700 ciclos manteniendo alta capacidad anl.gov. “Las baterías [de azufre] anteriores solo suprimían la naveta pero sacrificaban energía. Nuestra capa añade capacidad de almacenamiento y suprime la naveta”, explicó el químico de Argonne Guiliang Xu anl.gov. Esto sugiere que las baterías Li-S pueden ser tanto de alta energía como de larga vida útil. De hecho, las empresas ahora compiten por comercializarlas: Lyten, una startup de California, ha desarrollado una celda de litio-azufre reforzada con materiales de grafeno 3D patentados y apunta a mercados nicho como drones, aeroespacial y defensa en 2024–2025 lyten.com. Lyten afirma que sus baterías Li-S son un 40% más ligeras que las de iones de litio actuales (y un 60% más ligeras que las baterías de hierro-fosfato) y además son más baratas a gran escala debido a la eliminación de níquel, cobalto y otros materiales costosos lyten.com. Otra empresa, Theion (Alemania), está trabajando en cátodos de azufre cristalino y recientemente informó que sus celdas Li-S tienen 3 veces la densidad energética de las de iones de litio, a solo un tercio del costo, y potencialmente un tercio de las emisiones de producción reuters.com. El CEO de Theion, Ulrich Ehmes, dijo que sus baterías —que evitan los problemas de corrosión usando una forma estable de azufre y un diseño pre-expandido— podrían estar en vehículos eléctricos “antes de que termine la década” si el desarrollo sigue en curso reuters.com. En resumen, las baterías de litio-azufre están a punto de pasar del laboratorio al mercado, prometiendo paquetes ultraligeros y de alta energía para aplicaciones donde cada kilogramo cuenta (aviones eléctricos, vehículos eléctricos de largo alcance, espacio).
Baterías de Sodio-Azufre (Na-S): El sodio y el azufre pueden parecer una pareja poco probable (el sodio es extremadamente reactivo, y las primeras baterías Na-S funcionaban calientes a 300°C), pero esta química tiene una larga trayectoria en el almacenamiento de energía en la red. Las baterías Na-S de alta temperatura se han utilizado en el almacenamiento de energía a escala de servicios públicos durante décadas (notablemente por NGK en Japón): operan con sodio y azufre fundidos separados por un electrolito cerámico sólido, ofreciendo buena eficiencia y longevidad para almacenamiento estacionario. Sin embargo, la necesidad de mantenerlas a ~300 °C limitó su adopción más amplia. Recientemente, hay entusiasmo por las baterías de sodio-azufre a temperatura ambiente que podrían ofrecer una alternativa segura y de bajo costo para el almacenamiento a gran escala. A finales de 2022, un equipo de la Universidad de Sídney anunció una “batería de bajo costo con cuatro veces la capacidad del ion-litio” usando un nuevo diseño Na-S a temperatura ambiente sydney.edu.au. Al utilizar un electrodo de carbono poroso y un tratamiento térmico simple (pirolisis) para crear una forma más reactiva de azufre, lograron capacidad súper alta y vida ultra larga a temperatura ambiente, superando el rendimiento previamente “lento” del Na-S sydney.edu.au. El investigador principal, Dr. Shenlong Zhao, dijo que esta batería de sodio-azufre “tiene el potencial de reducir drásticamente los costos mientras proporciona cuatro veces más capacidad de almacenamiento. Este es un avance significativo para el desarrollo de energías renovables…” sydney.edu.au. De hecho, el sodio y el azufre son incluso más abundantes y baratos que el litio, por lo que una batería Na-S exitosa podría ser una bendición para el almacenamiento de energía en la red, permitiendo grandes baterías para parques eólicos/solares a un costo mínimo. Si bien las celdas Na-S no igualan a las de ion-litio para las necesidades compactas de los vehículos eléctricos (el sodio es más pesado y estas celdas actualmente son de formato más grande), podrían convertirse en una pieza fundamental de la infraestructura de energía limpia, ofreciendo almacenamiento seguro y de bajo costo para cuando no brilla el sol o no sopla el viento sydney.edu.au. La investigación continúa en todo el mundo (China, Australia, Europa) para perfeccionar las baterías Na-S a temperatura ambiente para su comercialización.
Otras baterías basadas en azufre: Más allá de Li-S y Na-S, los investigadores han experimentado con cátodos de azufre en combinación con otros metales como magnesio o calcio, e incluso emparejando azufre con aluminio (como se discutió anteriormente). Estas baterías de metales multivalentes–azufre (donde el ion metálico tiene más de una carga, por ejemplo, Al³⁺ o Mg²⁺) son atractivas por la misma razón que el aluminio o el azufre por sí solos: abundancia y alta capacidad, pero enfrentan una química aún más complicada y se encuentran mayormente en etapas tempranas de investigación advanced.onlinelibrary.wiley.com. Por ejemplo, las celdas de magnesio-azufre tienen dificultades con la compatibilidad del electrolito y la cinética lenta. Las baterías de azufre en estado sólido son otra variación de vanguardia: al usar un electrolito sólido (a menudo un sulfuro o polímero), los científicos buscan fabricar celdas Li-S que sean más seguras (sin líquido inflamable) y que supriman completamente el efecto “shuttle” de polisulfuros onlinelibrary.wiley.com, businessaviation.aero. La NASA ha estado desarrollando activamente una batería de litio-azufre en estado sólido (proyecto SABERS) usando un cátodo de azufre-selenio y un electrolito sólido novedoso, alcanzando densidades de energía de ~500 Wh/kg adecuadas para aviación eléctrica businessaviation.aero. El atractivo del azufre – ligero, abundante, potente – lo ha colocado en el centro de muchos conceptos futuristas de baterías.

Habiendo cubierto el panorama de los tipos de baterías de aluminio y azufre, ahora podemos comparar cómo se posicionan estas tecnologías frente a la dominante de ion-litio y qué beneficios únicos ofrecen.

Beneficios clave y ventajas sobre el ion-litio

Tanto las baterías basadas en aluminio como en azufre prometen ventajas significativas en costo, sostenibilidad y rendimiento si su desarrollo continúa con éxito. Aquí están los beneficios clave:

🌎 Materiales abundantes y de bajo costo: El aluminio y el azufre son baratos y abundantes prácticamente en todas partes. El aluminio es el metal más abundante en la corteza terrestre, y el azufre es un subproducto común del refinado. Esto significa que los costos de los materiales pueden ser drásticamente menores. Un informe de Science señaló que las materias primas para una batería de aluminio-azufre podrían ser un 85% más baratas que las de las baterías de iones de litio news.mit.edu. Theion (una startup de baterías de azufre) afirma de manera similar que sus celdas costarán solo un tercio de lo que cuestan las celdas de iones de litio reuters.com. En palabras de Sadoway, estas baterías son “de origen ético, baratas, [y] efectivas” news.mit.edu – evitan metales costosos que a menudo están ligados a la minería problemática. Usar recursos abundantes también significa menos cuellos de botella en el suministro; no enfrentaremos escasez de litio o cobalto si las baterías de aluminio y azufre se popularizan.
🔥 Seguridad mejorada (no inflamable): Muchas baterías de aluminio/azufre de próxima generación están diseñadas para ser mucho más seguras. En lugar de electrolitos orgánicos inflamables, pueden usar sales fundidas inorgánicas o electrolitos sólidos que no se encienden news.mit.edu. Las celdas de aluminio-ión y aluminio-azufre demostradas por Stanford y MIT “no se incendian, incluso si las taladras” o funcionan a alta temperatura news.stanford.edu, news.mit.edu. Asimismo, los cátodos de azufre combinados con electrolitos sólidos o en gel pueden resistir mejor la fuga térmica que las baterías convencionales de iones de litio. El sistema de aluminio-aire de Phinergy es inherentemente no combustible y “seguro, no inflamable” en operación evreporter.com. El aumento de la seguridad no solo protege a los usuarios, sino que también simplifica el transporte y la fabricación (no se necesita costosa refrigeración o supresión de incendios en los paquetes de baterías).
⚡ Alta densidad de energía y peso ligero: Ambas químicas ofrecen el potencial de mayor almacenamiento de energía por peso que las baterías actuales. Las baterías de litio-azufre, por ejemplo, han alcanzado ~500 Wh/kg en prototipos businessaviation.aero – aproximadamente el doble de las mejores de iones de litio, lo que permite paquetes de baterías mucho más ligeros. Lyten informa que sus celdas Li-S serán hasta 40% más ligeras que los paquetes de iones de litio para la misma energía lyten.com. Theion apunta a 3 veces la densidad de energía de los iones de litio reuters.com. Para vehículos eléctricos y aeronaves, esto podría traducirse en mayor autonomía o mayor carga útil para el mismo peso de batería. El aluminio-aire está fuera de serie en densidad de energía (se utilizó para establecer un récord de 1,100 millas en un vehículo eléctrico con un solo “tanque” de aluminio-aire hace algunos años), aunque requiere recarga. Incluso las baterías de aluminio-ión, aunque con menor energía teórica que las de Li-S, pueden sobresalir en densidad de potencia – la celda de Stanford podría cargarse completamente en un minuto news.stanford.edu, lo que sugiere baterías que se recargan tan rápido como llenar un tanque de gasolina. En resumen, estas tecnologías podrían ofrecer mucha más energía (para uso de larga duración) o tasas de descarga/carga mucho más rápidas que las de iones de litio, o ambas.
🔋 Potencial de larga vida útil de ciclo: Si se diseñan adecuadamente, las baterías de aluminio y azufre podrían durar tanto o más que las de iones de litio. Los ánodos de metal de aluminio no forman el mismo tipo de dendritas que el litio (especialmente con los electrolitos adecuados) news.mit.edu, por lo que pueden ser muy duraderos. La celda de Al-ión de Stanford sobrevivió a más de 7,500 ciclos (un orden de magnitud superior a los de iones de litio) news.stanford.edu. Las celdas de azufre históricamente tenían poca vida útil de ciclo, pero los nuevos diseños (intercapas, estado sólido, etc.) están logrando cientos o miles de ciclos con una pérdida mínima anl.gov, nature.com. Para el almacenamiento estacionario, una batería que funcione de manera confiable todos los días durante más de 10 años es crucial, y los desarrolladores de estas químicas están muy enfocados en la estabilidad.
♻️ Beneficios Ambientales y Éticos: Debido a que utilizan materiales fácilmente disponibles, estas baterías evitan el daño ambiental asociado con la minería y el procesamiento de metales escasos como el cobalto, níquel y litio. También hay una reducción en la huella de carbono incorporada de la batería. Theion estima que sus celdas de batería de azufre emitirán solo un tercio del CO₂ en la producción en comparación con las celdas de iones de litio reuters.com. El azufre suele ser un residuo (millones de toneladas se almacenan en pilas), por lo que usarlo en baterías es esencialmente reciclar desechos industriales. El aluminio también es altamente reciclable: se podría aprovechar la infraestructura global de reciclaje existente para recuperar aluminio de baterías gastadas fácilmente. Éticamente, el uso de azufre y aluminio evita los problemas de trabajo infantil y derechos humanos que han afectado la minería de cobalto. Todos estos factores significan que las baterías de próxima generación podrían ser más sostenibles y socialmente responsables a lo largo de su ciclo de vida.
💡 Carga Rápida y Alta Potencia: Algunos diseños de aluminio/azufre están demostrando capacidad de carga ultrarrápida. Ya mencionamos la carga en 60 segundos en pruebas de laboratorio news.stanford.edu. Además, las celdas de aluminio-azufre en el laboratorio han operado a tasas de carga muy altas (por ejemplo, cargando a 1C o más a temperatura elevada con excelente retención) nature.com. El aluminio-aire puede “recargarse” instantáneamente cambiando el aluminio. Estas características podrían aliviar una de las mayores quejas de los consumidores con los vehículos eléctricos y dispositivos: los largos tiempos de carga, y también proporcionar una alta potencia cuando se necesite (imagina herramientas eléctricas o vehículos eléctricos con baterías de aluminio que entregan un gran impulso sin caída de voltaje).

Es importante señalar que no todos estos beneficios se aplican por igual a todas las variantes (por ejemplo, el aluminio-aire ofrece gran energía pero no es recargable eléctricamente; el aluminio-ion carga rápido pero tiene menor voltaje; el Li-S es muy ligero pero actualmente tiene una vida útil moderada). Sin embargo, la promesa general de las baterías de aluminio y azufre es que podemos reducir drásticamente los costos y la dependencia de materiales raros mientras ofrecemos un rendimiento igual o mejor en áreas clave de seguridad, energía y potencia.

Desafíos y Obstáculos Técnicos

Si las baterías de aluminio y azufre son tan buenas, ¿por qué no están en todas partes todavía? La verdad es que estas tecnologías enfrentan desafíos significativos que los investigadores e ingenieros aún están trabajando para superar:

Transporte de polisulfuros y degradación del cátodo (problemas con el azufre): En las baterías de litio-azufre y otras con cátodo de azufre, el notorio problema del transporte de polisulfuros ha sido un gran obstáculo. A medida que la batería cicla, el azufre pasa por etapas intermedias que pueden disolverse en el electrolito y migrar hacia el ánodo, causando autodescarga, pérdida de material activo e incluso reacciones dañinas con el ánodo anl.gov. Esto conduce a una rápida pérdida de capacidad. Además, los cátodos de azufre tienden a hincharse y contraerse significativamente (hasta un ~80% de cambio de volumen) al convertirse en sulfuro de litio y volver reuters.com. Esta “respiración” puede pulverizar el cátodo con el tiempo o despegarlo de los colectores de corriente. Aunque nuevas estrategias (como la adición de intercapas protectoras anl.gov, el uso de alojamientos de carbono nanoestructurados o electrolitos sólidos) han mitigado estos problemas, garantizar que una batería de azufre pueda durar cientos de ciclos en condiciones reales sigue siendo un desafío clave.
Dendritas y problemas de recubrimiento (ánodos metálicos): Los ánodos de aluminio metálico, como otros ánodos metálicos, pueden formar dendritas (filamentos delgados y conductores) durante la recarga, lo que puede provocar cortocircuitos en la celda. De hecho, una de las principales razones por las que las baterías de aluminio durante mucho tiempo fracasaron fue que nadie podía lograr que el recubrimiento/desprendimiento de aluminio se repitiera de manera confiable: a menudo formaba un depósito “musgoso” o se desactivaba al formar una capa superficial de óxido. Los electrolitos de líquidos iónicos y sales fundidas han ayudado mucho a “domar” este problema (con un equipo que informó que su batería de Al con sal fundida “nunca perdió celdas por cortocircuito de dendritas” en pruebas de carga rápida news.mit.edu). Pero si se usara un electrolito más convencional, las dendritas o las reacciones secundarias con la capa de óxido del aluminio podrían ser problemáticas. De manera similar, si se utiliza litio metálico como ánodo en baterías de azufre (común en diseños Li-S), surgen dendritas de litio y problemas de seguridad, especialmente si se usan electrolitos líquidos. Los investigadores suelen combinar Li-S con membranas protectoras o diseños de estado sólido para evitar las dendritas de litio.
Bajo voltaje de funcionamiento y eficiencia energética (Ion de aluminio): Las baterías de ion de aluminio, especialmente aquellas que usan intercalación (por ejemplo, cátodos de grafito), típicamente tienen un voltaje de celda más bajo que las de ion de litio. La famosa celda de ion de aluminio de Stanford produjo alrededor de 2.0 voltios news.stanford.edu, mientras que una celda de ion de litio es ~3.7 V nominal. Esto se debe en parte a la química de la intercalación de Al³⁺ y a las limitaciones del electrolito. Un voltaje más bajo significa que se necesitan más celdas en serie (lo que añade complejidad y cierta pérdida de energía) para alcanzar el voltaje deseado del paquete de baterías. También está el tema de los iones multivalentes como el Al³⁺, que tienen una cinética lenta en sólidos: mover un ion con carga +3 es más difícil que uno con carga +1 como el Li⁺, por lo que lograr alta potencia puede ser complicado a menos que se eleve la temperatura o se usen electrolitos especiales nature.com. Algunas baterías de Al solo funcionan bien a temperaturas elevadas (60–100 °C), lo que podría complicar su uso en electrónica de consumo (¡nadie quiere una batería constantemente caliente en su teléfono!). La buena noticia: las innovaciones en electrolitos (como la adición de ciertas sales o el uso de nuevas mezclas) están mejorando la conductividad del ion de aluminio a temperaturas más bajas nature.com.
Requisitos de temperatura: Como se mencionó, varios diseños basados en aluminio y sodio utilizan electrolitos de sales fundidas que deben mantenerse calientes. Por ejemplo, la batería de aluminio-azufre del MIT funciona óptimamente a unos 110 °C news.mit.edu, e incluso la variante mejorada funciona a 85 °C nature.com. Si bien esto no es extremadamente caliente para los estándares industriales, significa que un paquete de baterías necesitaría aislamiento y tal vez un pequeño calentador para mantenerse en el rango adecuado. Esto está bien para almacenamiento estacionario (donde una batería del tamaño de un refrigerador puede tener gestión térmica), pero es un desafío para aplicaciones portátiles y vehículos eléctricos a menos que el calor pueda mantenerse por sí mismo (la celda de Sadoway de hecho se auto-calienta durante el ciclo para mantener la temperatura news.mit.edu). El funcionamiento a alta temperatura también exige un sellado robusto y consideraciones de seguridad (aunque la ventaja es que no hay riesgo de incendio). Los investigadores están trabajando para reducir las temperaturas de funcionamiento e incluso explorando químicas a temperatura ambiente tanto para sistemas basados en Al como en Na nature.com.
Infraestructura de carga y “recarga” (Al-Air): Lo único de las baterías de aluminio-aire (y sistemas similares de metal-aire) es que no son recargables conectándolas a un cargador. Es necesario reemplazar o reciclar el ánodo de aluminio una vez que se agota. Esto requiere crear toda una infraestructura para intercambiar placas o cartuchos de aluminio, recolectar los usados y reciclar el aluminio (probablemente mediante un proceso de fundición alimentado por electricidad, lo que efectivamente “recarga” el aluminio). Indian Oil y Phinergy están trabajando activamente en este ecosistema evreporter.com, pero es un paradigma diferente al de las estaciones de gasolina o de carga. Sin un apoyo generalizado, el aluminio-aire podría seguir siendo un nicho. Además, el subproducto del aluminio-aire (hidróxido de aluminio) debe ser gestionado – aunque puede reciclarse en nuevo aluminio u otros productos.
Escalado de fabricación e integración: La tecnología de iones de litio tiene una ventaja de 30 años con una escala de fabricación masiva, cadenas de suministro optimizadas y una fuerza laboral bien entrenada. Cualquier nueva química de batería enfrenta el obstáculo de pasar del laboratorio o escala piloto a la escala de gigafactoría. Las baterías de aluminio y azufre pueden requerir nuevos procesos de fabricación (por ejemplo, manipulación de líquidos iónicos sensibles a la humedad o electrolitos sólidos, o nuevos diseños de celdas como los electrodos apilados de Theion). Escalar sin defectos y a bajo costo no es trivial. También está el tema de la integración – ¿pueden estas nuevas baterías incorporarse en dispositivos o vehículos existentes, o requieren nuevos diseños? Diferentes perfiles de voltaje, factores de forma u otras condiciones de operación podrían significar readaptar todo, desde los sistemas de gestión de baterías hasta el diseño del chasis en los autos. Estos costos y las incertidumbres de transición pueden ralentizar la adopción.
Estado actual (preparación tecnológica): Aunque 2024 y 2025 han visto grandes avances (como destacaremos a continuación), muchas tecnologías de baterías de aluminio y azufre aún están en la etapa de prototipo o comercial temprana. Ninguna ha visto aún el tipo de despliegue masivo que disfrutan las de iones de litio. Por ejemplo, las celdas de litio-azufre apenas están entrando en mercados limitados como drones y satélites, donde su corta vida útil puede ser tolerada o mitigada. Las de aluminio-azufre y aluminio-ion están en fase de demostración y escalado; ningún coche eléctrico o red eléctrica tiene una grande en servicio completo todavía. Esto significa que aún existe el riesgo de que surjan problemas imprevistos en el uso real (piense en cómo las de iones de litio enfrentaron incidentes de fuga térmica al principio). Tomará tiempo, inversión y probablemente varias iteraciones antes de que estas tecnologías sean tan confiables como las actuales. Como nota escéptica: las de iones de litio también mejoran cada año – con nuevas químicas como litio-hierro-fosfato (LFP) y litio-metal de estado sólido en el horizonte – por lo que las baterías de aluminio y azufre deben no solo funcionar, sino competir contra una tecnología establecida que sigue mejorando.

En resumen, las baterías de aluminio y azufre tienen un enorme potencial, pero también presentan desafíos únicos. Los investigadores reconocen abiertamente que se necesita más trabajo; como escribió un equipo en 2022, a pesar de los avances, “las baterías Al–S han sufrido históricamente una baja capacidad de carga y estabilidad en los ciclos”, lo que requiere innovación continua en electrolitos y electrodos nature.com. Superar estos desafíos es precisamente en lo que muchos laboratorios y startups están enfocados actualmente.

¿Quién lidera la carga? Principales actores en el desarrollo

Este emocionante campo cuenta con una combinación de laboratorios académicos, startups y gigantes de la industria que están llevando los límites más allá. Aquí algunos de los actores más destacados y lo que están haciendo:

Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) & Avanti: El MIT ha sido un semillero de investigación innovadora en baterías. El grupo del profesor Donald Sadoway en el MIT encabezó el concepto de batería de aluminio-azufre. Tras publicar los resultados revolucionarios en Nature en 2022, Sadoway cofundó Avanti para comercializar la tecnología news.mit.edu. El objetivo de Avanti es escalar la producción de celdas de aluminio-azufre para almacenamiento estacionario y más allá. Sadoway es famoso por haber cofundado también Ambri, una empresa que comercializa baterías de metal líquido (usando diferentes químicas como calcio y antimonio). Ambri apunta al almacenamiento a escala de red y se informó que estaría desplegando sistemas en 2024 youtube.com. Entre Ambri y Avanti, las innovaciones de Sadoway podrían cubrir desde grandes baterías para servicios públicos hasta baterías de menor escala para edificios o estaciones de carga de vehículos eléctricos news.mit.edu. La influencia del MIT no termina ahí: sus investigadores también exploran el litio-azufre en proyectos, y el instituto suele asociarse con laboratorios nacionales y empresas en tecnologías de baterías de vanguardia.
Universidad de Stanford y SLAC: Stanford causó revuelo temprano en baterías de ion-aluminio (el prototipo de carga rápida Al-ion de 2015 news.stanford.edu). Ese trabajo, liderado por el Prof. Hongjie Dai, demostró que un simple cátodo de grafito podía permitir una batería recargable de aluminio. Stanford continúa investigando baterías; por ejemplo, SLAC (el Laboratorio Acelerador Lineal de Stanford) ha estudiado cátodos novedosos para baterías de aluminio como los sulfuros metálicos nature.com, e investigado la química interfacial para mejorar los ciclos de carga. Aunque el descubrimiento de Stanford en 2015 aún no se ha convertido en un producto comercial, demostró su viabilidad y ha sido citado por muchos estudios posteriores. También subrayó la filosofía de Stanford de investigación abierta que conduce a la adopción industrial (algunos exalumnos de baterías de Stanford se han unido a startups o han formado las suyas propias en el ecosistema de startups de baterías del Área de la Bahía).
Graphene Manufacturing Group (GMG) y Universidad de Queensland: En Australia, GMG (en colaboración con la Universidad de Queensland) ha estado desarrollando una Batería de Ion-Aluminio con Grafeno. Han reportado un rendimiento impresionante en prototipos tipo moneda – con carga extremadamente rápida y larga vida útil – usando grafeno (una forma de carbono) como material de cátodo en una configuración de ion-aluminio batteriesnews.com. GMG ha estado buscando escalar su tecnología a celdas tipo bolsa adecuadas para electrónica de consumo o vehículos eléctricos, y a finales de 2022 tenían un programa de desarrollo y una línea piloto de producción en marcha graphenemg.com. Su enfoque resalta la sinergia de los nanomateriales (grafeno) con nuevas químicas como el ion-aluminio para obtener mejores resultados.
Phinergy e Indian Oil (IOC): Phinergy es una startup israelí que ha sido pionera en baterías de aluminio-aire durante más de una década. Famosamente impulsaron un auto de demostración por 1,100 millas usando aluminio-aire en 2014, y desde entonces se han enfocado en productos reales para respaldo de energía y extensión de autonomía en vehículos eléctricos. Phinergy se asoció con Indian Oil Corporation para formar una empresa conjunta (IOC Phinergy) que está llevando la tecnología de aluminio-aire al mercado de la India, potencialmente enorme para un país ansioso por encontrar alternativas al petróleo y aprovechar su industria del aluminio. A principios de 2023, IOC Phinergy presentó el primer vehículo impulsado por aluminio-aire de la India y estaba estableciendo infraestructura para la fabricación y reciclaje de placas alcircle.com. El gobierno indio también ha mostrado interés, ya que el aluminio-aire podría reducir la dependencia del litio importado. La tecnología de Phinergy ya se utiliza comercialmente en respaldos de torres de telecomunicaciones (reemplazando generadores diésel por sistemas de aluminio-aire sin emisiones) evreporter.com, y están trabajando con fabricantes de automóviles como Mahindra en la integración en vehículos (por ejemplo, flotas de prueba de rickshaws y autobuses eléctricos usando aluminio-aire para mayor autonomía) evreporter.com. El progreso de Phinergy es crucial porque es uno de los primeros en sacar una batería basada en aluminio del laboratorio y llevarla a implementaciones prácticas en campo.
Lyten: Lyten es una startup de Silicon Valley (con sede en San José, California) que ha estado en modo sigiloso durante varios años desarrollando una batería de litio-azufre mejorada con un material patentado de grafeno 3D. Recientemente salieron a la luz con grandes noticias: en octubre de 2024, Lyten anunció planes para construir la primera gigafábrica de baterías de litio-azufre del mundo en Nevada, con una inversión de más de $1,000 millones lyten.com l. Se prevé que la instalación produzca 10 GWh de baterías Li-S anualmente para 2027 lyten.com. Este movimiento audaz indica confianza en que su tecnología está cerca de estar lista para la producción en masa. Los mercados iniciales objetivo de Lyten no son los vehículos eléctricos de pasajeros, sino micromovilidad, aeroespacial, drones y defensa en 2024–2025 lyten.com – áreas donde la alta densidad energética del Li-S ofrece una ventaja decisiva y donde una vida útil de ciclos ligeramente menor puede ser aceptable. La empresa enfatiza el peso ligero y la ausencia de minerales en conflicto de sus baterías, y de hecho sus celdas usan ánodos de litio metálico y cátodos compuestos de azufre-carbono, evitando níquel, cobalto, etc. lyten.com. El CEO de Lyten, Dan Cook, dijo “El litio-azufre es un salto en la tecnología de baterías, ofreciendo una batería de alta densidad energética y peso ligero fabricada con materiales locales abundantemente disponibles” lyten.com. Incluso han fabricado celdas piloto de baterías internamente desde 2023 para probar y perfeccionar el proceso de producción lyten.com. Si la gigafábrica de Lyten tiene éxito, podría ser un cambio de juego – las primeras baterías comerciales de Li-S fabricadas a gran escala, potencialmente para su uso en aviones eléctricos de próxima generación o camiones eléctricos de largo alcance donde cada libra cuenta.
Theion: Theion es una startup con sede en Berlín, Alemania, que se centra en baterías de litio-azufre con un giro: utilizan azufre cristalino y electrodos especiales para mejorar la estabilidad. En marzo de 2025, Theion recaudó 15 millones de euros en una ronda de financiación Serie A para escalar la producción de sus celdas de batería reuters.com. Theion afirma que sus celdas pueden triplicar la densidad energética del ion-litio mientras reducen los costos a un tercio, como se mencionó anteriormente reuters.com. Según informes, han resuelto problemas clave pre-expandiendo el cátodo para acomodar la expansión del azufre y manteniendo el azufre en una forma cristalina que es menos reactiva con los electrolitos reuters.com. El CEO Ulrich Ehmes ha declarado que su tecnología podría usarse en vehículos eléctricos, “taxis voladores” o almacenamiento de energía, y potencialmente estar en autos para finales de la década de 2020 reuters.com. El enfoque de Theion ha atraído atención porque no depende de materiales exóticos: destacan que sus baterías “respiran” menos y no se corroen como las antiguas Li-S. La financiación les ayudará a desarrollar celdas pouch más grandes y avanzar más allá de los prototipos de celda tipo moneda reuters.com. El interés de Alemania en las baterías de azufre también está alineado con el impulso europeo por tecnologías de baterías sostenibles y de producción local.
Argonne National Laboratory & U.S. DOE: En el ámbito de la investigación pública, Argonne (junto con otros laboratorios del Departamento de Energía de EE. UU. como Oak Ridge y Pacific Northwest) ha estado investigando activamente las baterías de azufre. Hablamos del logro de Argonne en el diseño de intercapas para celdas Li-S anl.gov. También están explorando baterías de azufre de estado sólido en asociación con la NASA para aviación. La Oficina de Tecnologías de Vehículos del DOE ha financiado múltiples proyectos sobre Li-S, Mg-S, e incluso Li-Air y Al-Air, reconociendo la importancia estratégica de las químicas de próxima generación. Los laboratorios nacionales suelen colaborar con universidades (por ejemplo, Argonne trabajó con un equipo que incluía a la Universidad de Illinois en intercapas de azufre) y comparten hallazgos sobre los que las startups pueden construir. Por ejemplo, gran parte de la comprensión del comportamiento de los polisulfuros y la caracterización avanzada (usando herramientas como la Advanced Photon Source de Argonne para análisis de rayos X de baterías anl.gov) proviene de estos laboratorios.
Otros destacados: Universidades como la Universidad de Monash (Australia) fueron noticia en 2020 con una batería de Li-S que supuestamente podía alimentar un teléfono inteligente durante cinco días y mostró una excelente estabilidad gracias a un novedoso diseño de aglutinante y electrodo advancedsciencenews.com. Desde entonces, Monash también ha trabajado en Li-S de carga rápida, con el objetivo de aplicaciones en aviación eléctrica monash.edu. En el Reino Unido, la ya desaparecida Oxis Energy fue pionera en Li-S; antes de su cierre en 2021, Oxis había desarrollado celdas de Li-S cercanas a 400 Wh/kg y estaba colaborando con fabricantes de aviones. Su propiedad intelectual fue adquirida por otras entidades, posiblemente influyendo en nuevos proyectos. La academia e industria chinas están sumamente activas: instituciones como la Academia China de Ciencias, la Universidad de Tecnología de Wuhan (que co-escribió el artículo de Sadoway sobre Al-S news.mit.edu), y empresas como CATL están explorando químicas de azufre y aluminio, aunque a veces los detalles se mantienen en secreto. Incluso el Battery Day de Tesla en 2020 insinuó interés en el azufre (Elon Musk bromeó sobre que Tesla investigaba “litio y azufre” sin dar detalles, posiblemente para proyectos a largo plazo). Por último, NASA y Boeing están considerando Li-S para aviones: el proyecto SABERS de la NASA tiene una batería de azufre multicapa que alcanzó los 500 Wh/kg, lo que podría permitir aviones eléctricos o drones avanzados businessaviation.aero.

Está claro que un ecosistema global de innovadores está impulsando las baterías de aluminio y azufre – desde startups emergentes hasta prestigiosos laboratorios nacionales. Es probable que en los próximos años (2025–2030) algunos de estos esfuerzos den frutos en forma de productos reales y despliegues piloto.

Avances e innovaciones recientes (2024–2025)

El periodo de 2024 a 2025 ha sido especialmente emocionante para los desarrollos en baterías de aluminio y azufre, con varios avances destacados:

Ene 2024 – Aluminio-Azufre a 85 °C (Nature Communications): Investigadores demostraron una nueva batería de aluminio-azufre que funciona a 85 °C con un electrolito de sal fundida cuaternaria, publicado en Nature Communications nature.com. Esta batería mostró capacidad de carga rápida y una longevidad sorprendente: retuvo el 85,4% de su capacidad después de 1.400 ciclos a una tasa de carga de 1C nature.com. Es importante destacar que 85 °C es una gran mejora respecto a las baterías de sal fundida anteriores que necesitaban 110–180 °C nature.com. El equipo logró esto formulando una mezcla especial de sales (cloroaluminatos alcalinos) con un punto de fusión bajo, lo que también facilitó el rápido movimiento de iones de aluminio nature.com. También utilizaron un cátodo de carbono poroso dopado con nitrógeno que ayudó a que las reacciones del azufre se produjeran rápidamente nature.com. Este resultado es significativo porque apunta hacia baterías de red prácticas y de bajo costo que podrían funcionar con calefacción simple (incluso solo agua caliente como fuente de calor, como señalan los autores nature.com) y ofrecer carga rápida sin degradación. Es un paso hacia hacer que el concepto de batería Al-S del MIT sea más fácil de usar y móvil.
Oct 2024 – Lyten anuncia una gigafábrica de baterías de Li-S: El anuncio de Lyten sobre una gigafábrica de baterías de litio-azufre en Nevada fue uno de los principales titulares de la industria a finales de 2024 lyten.com. Está previsto que sea la primera gigafábrica del mundo dedicada a celdas de Li-S, con un objetivo de producción de 10 GWh/año para 2027 lyten.com. Aún más llamativo fue que Lyten afirmó que sus baterías de Li-S ya están entrando en mercados selectos en 2024 y 2025 – específicamente, tienen clientes en micromovilidad (bicicletas eléctricas, scooters), aeroespacial (quizás satélites o drones de gran altitud), drones y aplicaciones de defensa que utilizan sus baterías lyten.com. Esto sugiere que Lyten ha pasado de prototipos de laboratorio a producción piloto y uso real en campo en esos nichos. La decisión de construir una fábrica grande indica confianza en la escalabilidad de la tecnología y en que la demanda se materializará. También es una gran señal para la industria de baterías y para los inversores de que el litio-azufre está cerca de estar listo para el gran público. Pronto podríamos ver productos que presuman de “batería Li-S en su interior”, al menos en aplicaciones especializadas o de alta gama, como resultado de esto.
Mar 2025 – Theion recauda fondos y afirma tener 3× energía: En marzo de 2025, Reuters informó que Theion recaudó 15 millones de euros para escalar su batería de azufre, la cual “almacena más energía pero cuesta mucho menos que las baterías convencionales de ion-litio.” reuters.com Theion reveló públicamente parte de su estrategia técnica, diciendo que sus celdas tienen tres veces la densidad energética de las de ion-litio, a un tercio del costo y un tercio de las emisiones de CO₂, como se mencionó antes reuters.com. Abordaron las principales preocupaciones afirmando que evitan la corrosión rápida usando azufre cristalino y gestionan la expansión pre-expandiendo la estructura del cátodo reuters.com. La financiación les ayudará a pasar de celdas tipo moneda a celdas pouch más grandes (adecuadas para vehículos eléctricos o aeronaves) reuters.com. Este desarrollo es un recordatorio de que no solo una sino varias startups (Lyten, Theion, otras) están alcanzando hitos y atrayendo inversiones, aumentando las probabilidades de que al menos una tenga éxito comercial. Es un poco parecido a los primeros días del ion-litio, cuando varias empresas y países estaban en la carrera; aquí tenemos actores estadounidenses y europeos impulsando baterías de azufre al mismo tiempo.
2023 – 2024 – Resolviendo el rompecabezas de la vida útil del ciclo del azufre: A lo largo de 2023 y hasta 2024, varios grupos de investigación publicaron avances en la extensión de la vida útil de las baterías de azufre. Uno de los puntos destacados fue el estudio liderado por Argonne (publicado en agosto de 2022 en Nature Communications) que demostró que una intercapa redox-activa puede mejorar drásticamente la estabilidad de las baterías Li-S anl.gov. A principios de 2023, informaron que este enfoque produce celdas que mantienen una alta capacidad durante cientos de ciclos anl.gov, acercando cada vez más a las Li-S a la viabilidad para el uso cotidiano. A mediados de 2024, otro equipo informó sobre una batería Li-S plegable y flexible que utiliza un cátodo especial de sulfuro de hierro que incluso podía soportar ser cortada sin fallar acs.org – una solución novedosa para la electrónica portátil o flexible que utiliza Li-S. Estas innovaciones incrementales son importantes: abordan los problemas más minuciosos (como la gestión de polisulfuros, tensiones mecánicas, etc.) uno por uno. Cada mejora acerca a las celdas Li-S a cumplir con las exigentes demandas de la electrónica y los vehículos comerciales.
2024 – Auge de la I+D en baterías de aluminio: En el lado del aluminio, a finales de 2024 también se observaron investigaciones interesantes. Los científicos exploraron nuevos materiales de cátodo para baterías de ion-aluminio, como el sulfuro de cobalto, para lograr mayor capacidad y una mejor comprensión de los mecanismos de almacenamiento de carga nature.com. Hay un cuerpo creciente de trabajos sobre baterías “multivalentes” (incluyendo Al, Mg, Zn) que a menudo comparten desafíos y avances – por ejemplo, los electrolitos mejorados que ayudan a un sistema a veces pueden aplicarse a otro advanced.onlinelibrary.wiley.com. También vemos a países como India invirtiendo en tecnología de baterías de aluminio, no solo a través de la batería de aluminio-aire de Phinergy, sino también en investigación académica para crear una batería de aluminio recargable adecuada para las condiciones de la India (con el gobierno financiando proyectos bajo su misión nacional de almacenamiento de energía). Aunque esto aún no ha sido noticia mundial, contribuye a un impulso que se está generando en torno a las baterías de aluminio a nivel mundial.
Señales de políticas y mercado: Las historias de avances no son solo técnicas. En 2024–2025, estamos viendo fuertes señales de mercado que apoyan estas nuevas baterías. La Ley de Reducción de la Inflación (IRA) del gobierno de EE. UU. y otras políticas fomentan las cadenas de suministro nacionales de baterías, lo que beneficia a las químicas que pueden producirse con materiales de origen local como el azufre (EE. UU. produce mucho azufre a partir del refinado de petróleo) y el aluminio. La gigafábrica de Lyten en Nevada y el interés del Departamento de Defensa de EE. UU. en baterías de Li-S ligeras para soldados o satélites son resultados de estos incentivos lyten.com. En Europa, el impulso por la sostenibilidad hace que una batería sin cobalto ni níquel sea muy atractiva, de ahí la financiación de la UE para proyectos como Theion y otros. Incluso en China, donde domina la fabricación de baterías de ion-litio, ha habido programas estatales para baterías de “próxima generación” (por ejemplo, CATL estaría trabajando en una batería híbrida de sodio-ión + azufre para su lanzamiento alrededor de 2023/24 en almacenamiento estacionario). Todas estas tendencias indican que ha llegado el momento de las baterías de aluminio y azufre: el mundo busca soluciones y la tecnología está alcanzando esas necesidades.

En esencia, los últimos dos años han transformado las baterías de aluminio y azufre de una curiosidad de laboratorio de nicho en serios competidores para el futuro del almacenamiento de energía. Como dijo acertadamente un científico, “Estamos un paso más cerca de ver esta tecnología en nuestra vida cotidiana.” anl.gov Ese progreso paso a paso es exactamente lo que está ocurriendo ahora, y el siguiente paso será la comercialización más amplia y la escalabilidad de estas innovaciones.

Aplicaciones potenciales e impacto en la energía limpia y los vehículos eléctricos

El auge de las baterías de aluminio y azufre podría impactar en una amplia gama de sectores. Aquí algunas de las aplicaciones más prometedoras y sus implicaciones:

🏠 Almacenamiento de Energía Renovable (Red y Hogar): Quizás el mayor impacto a corto plazo será en el almacenamiento de energía estacionaria para energía limpia. Uno de los grandes desafíos de la energía renovable (solar, eólica) es la intermitencia: el sol y el viento no están disponibles las 24 horas del día, por lo que necesitamos baterías masivas y económicas para almacenar energía cuando no se está produciendo. Las baterías de iones de litio han comenzado a usarse para el almacenamiento en la red, pero todavía son relativamente caras y dependen de materiales importados. Las baterías de aluminio-azufre y sodio-azufre, con sus componentes extremadamente baratos, podrían reducir drásticamente el costo de almacenar un kilovatio-hora. Sadoway, del MIT, apuntó específicamente al escala de hogar y vecindario con su batería Al-S: “el tamaño necesario para alimentar una sola casa o una pequeña o mediana empresa” (del orden de decenas de kWh) news.mit.edu. Estas baterías permitirían a los propietarios con paneles solares en el techo almacenar energía diurna para usarla por la noche a bajo costo, o a pequeñas empresas tener energía de respaldo sin un generador diésel. A mayor escala, las empresas de servicios públicos podrían desplegar enormes bancos de baterías de aluminio o sodio-azufre para estabilizar la generación renovable. El equipo de la Universidad de Sídney señaló que su batería de Na-S de bajo costo podría “reducir significativamente el costo de la transición a una economía descarbonizada” al proporcionar almacenamiento asequible sydney.edu.au. En lugares sin la geografía adecuada para almacenamiento hidroeléctrico por bombeo, estas soluciones electroquímicas son clave. Además, dado que estas nuevas baterías no son inflamables (importante para la seguridad comunitaria) y utilizan materiales abundantes, pueden producirse e instalarse localmente en muchas regiones, mejorando la seguridad energética. En general, el despliegue generalizado de baterías estacionarias de aluminio/azufre permitiría una mayor penetración de energías renovables, reduciría el recorte (energía solar/eólica desperdiciada por falta de almacenamiento) y ayudaría a estabilizar la red con energía limpia y despachable.
🚗 Vehículos Eléctricos (EVs): Las baterías más ligeras y de mayor energía son el santo grial para los EVs e incluso la aviación eléctrica. Las baterías de litio-azufre son especialmente atractivas aquí. Un paquete Li-S podría extender drásticamente la autonomía de un EV sin añadir peso, o, por el contrario, permitir la misma autonomía con una batería mucho más ligera, mejorando la eficiencia. Por ejemplo, si un EV hoy necesita una batería de 600 kg de ion-litio para 300 millas de autonomía, una batería Li-S con el doble de densidad energética podría lograrlo con ~300 kg, reduciendo significativamente el peso del vehículo. Esto mejora la aceleración, el manejo y reduce la energía consumida por milla. También podría hacer que los camiones y autobuses eléctricos sean más viables al liberar peso de carga útil. Empresas como Oxis Energy (antes de cerrar) y Sion Power trabajaron con socios aeroespaciales y automotrices en paquetes prototipo de Li-S para aviones de largo alcance y EVs. De hecho, las primeras celdas Li-S de Sion Power alimentaron un Pseudo-Satélite de Gran Altitud (un avión solar no tripulado) para batir récords de duración de vuelo en la década de 2010. Más recientemente, NASA y Airbus han considerado el Li-S como una de las únicas formas de alcanzar los 500 Wh/kg requeridos para aviones de pasajeros eléctricos prácticos businessaviation.aero – el éxito de su proyecto SABERS sugiere la llegada de aviones eléctricos regionales usando baterías de azufre. Los taxis voladores eléctricos y drones también se beneficiarían; Theion mencionó explícitamente los vehículos voladores como objetivo reuters.com. Más allá del Li-S, incluso las baterías de aluminio-aire tienen un papel en los EVs: podrían servir como un módulo extensor de autonomía que se activa para viajes largos. Imagina un EV con una pequeña batería de ion-litio para los desplazamientos diarios y una “batería auxiliar” de aluminio-aire que recargas (cambiando el aluminio) solo cuando haces un viaje por carretera de 1.000 km. Tales arquitecturas híbridas de baterías están siendo contempladas en proyectos de Indian Oil/Phinergy y otros. Debemos señalar que los EVs convencionales no cambiarán a una química completamente nueva de la noche a la mañana: la seguridad, la longevidad y la carga rápida deben demostrarse, pero a finales de la década de 2020, es plausible que los modelos de gama alta o vehículos de uso especial puedan venir con baterías de próxima generación. Si lo hacen, podría llevar el rendimiento de los EVs a nuevos niveles (autonomías de más de 500 millas, carga muy rápida, autos más ligeros) y reducir la dependencia de minerales críticos, permitiendo así la adopción de EVs a mayor escala sin cuellos de botella de recursos.
📱 Electrónica portátil y wearables: Tu futuro smartphone o laptop también podría beneficiarse de baterías de azufre o aluminio, aunque estas aplicaciones exigen una larga vida útil de ciclos y baja autodescarga (áreas en las que actualmente las de iones de litio sobresalen). Una batería de litio-azufre podría hacer que tu teléfono funcione durante días entre cargas; recuerda el concepto de la Universidad de Monash de un teléfono que dura 5 días con una batería Li-S advancedsciencenews.com. El ahorro de peso es menos crítico para un teléfono, pero la densidad energética sí lo es. Un desafío aquí es que los dispositivos de consumo esperan cientos de ciclos y años de vida útil; las Li-S necesitarán más perfeccionamiento para lograrlo. Aun así, podríamos ver gadgets de nicho o wearables adoptándolas si ofrecen ventajas en el factor de forma. Las baterías de aluminio, especialmente los diseños flexibles como los de Stanford, podrían permitir gadgets plegables o enrollables. Por ejemplo, una batería de ion-aluminio que sea flexible podría integrarse en la correa de un smartwatch o en ropa inteligente. Además, como las Al-ion pueden hacerse muy seguras (sin riesgo de incendio), podrían integrarse en dispositivos sin carcasas protectoras voluminosas, tal vez permitiendo un diseño industrial más creativo. Todo esto es especulativo, pero a medida que mejore la fabricación, la electrónica de consumo podría ser un mercado importante (después de todo, lo fue para el crecimiento inicial de los iones de litio en los años 90).
⚡ Infraestructura de carga rápida: Una aplicación menos obvia pero importante es usar estas nuevas baterías para facilitar la carga rápida de vehículos eléctricos y estabilizar la red eléctrica. Como señaló el profesor Sadoway, si muchos vehículos eléctricos intentan cargar al mismo tiempo (como varios autos en una parada de autopista), la demanda de energía se dispara más allá de lo que la red eléctrica puede suministrar fácilmente news.mit.edu. En lugar de actualizar las líneas eléctricas, instalar un buffer de baterías en las estaciones de carga es más inteligente: la batería se carga lentamente desde la red y luego descarga rápidamente la energía en los autos cuando es necesario. Para estas baterías buffer, el costo y la seguridad son primordiales, y el peso es menos relevante. Eso hace que el aluminio-azufre o el sodio-azufre sean candidatos ideales. Se instalan en el sitio, almacenan energía de forma económica, no se incendian y pueden liberar la carga rápidamente. Sadoway mencionó específicamente que los sistemas Al-S podrían “eliminar la necesidad de instalar costosas líneas eléctricas nuevas” para grupos de cargadores rápidos news.mit.edu. Esencialmente, estas baterías pueden actuar como amortiguadores para la red eléctrica, absorbiendo el excedente de energía y liberándola bajo demanda, ya sea para picos de carga de vehículos eléctricos o para equilibrar fluctuaciones en la producción renovable.
🏭 Respaldo Industrial y Comercial: Así como las torres de telecomunicaciones están usando baterías de aluminio-aire para energía de respaldo, otras industrias e instalaciones comerciales podrían usar baterías de aluminio o azufre para garantizar la confiabilidad y reducir la dependencia de generadores diésel. Los centros de datos, por ejemplo, buscan baterías que sean seguras, tengan una larga vida en espera y sean rentables a gran escala; uno puede imaginar salas de baterías de sodio-azufre reemplazando los bancos de baterías de ion-litio o plomo-ácido que actualmente se usan para UPS (sistemas de alimentación ininterrumpida). En sitios remotos o fuera de la red, las baterías baratas que no necesitan reemplazo frecuente son extremadamente valiosas (menos viajes de mantenimiento). Las baterías de aluminio-azufre, proyectadas como de muy bajo costo por kWh, podrían permitir microredes en comunidades rurales o isleñas, combinadas con energía solar/eólica, para proporcionar energía 24/7 sin arruinarse.
🚀 Aeroespacial y Defensa: El alto rendimiento de estas baterías es naturalmente atractivo para aplicaciones aeroespaciales y de defensa. Como se mencionó, los satélites y drones de gran altitud (pseudo-satélites) han usado Li-S con éxito debido a su bajo peso y buen desempeño a bajas temperaturas (las baterías espaciales suelen funcionar en frío). El ejército de EE. UU. está interesado en baterías más ligeras para los soldados (para reducir la carga de llevar muchos kilos de baterías de ion-litio); una batería de azufre podría aligerar dramáticamente esa carga. Además, dado que las baterías de azufre no tienen compuestos que liberen oxígeno (a diferencia de las de ion-litio, que pueden liberar O₂ en caso de fuga térmica), podrían ser más seguras en entornos cerrados como submarinos o naves espaciales. El aluminio-aire podría servir como fuente de energía submarina para submarinos no tripulados de larga duración, donde el reabastecimiento con aluminio es factible. El sector de defensa a menudo actúa como adoptador temprano de tecnología de punta que luego se difunde, por lo que su inversión en tecnología de baterías de aluminio y azufre puede acelerar el desarrollo. De hecho, los compromisos iniciales de Lyten en 2024–25 con los mercados de espacio, drones y defensa sugieren que los contratos de defensa están ayudando a probar la tecnología lyten.com antes de su uso generalizado por consumidores.

En todas estas aplicaciones, el impacto general es permitir que la transición a la energía limpia avance más rápido y llegue más lejos. Al reducir drásticamente los costos de las baterías y liberarnos de las limitaciones de la cadena de suministro del ion-litio, las baterías de aluminio y azufre podrían hacer que los vehículos eléctricos sean asequibles para más personas (crucial para descarbonizar el transporte), hacer que la energía renovable sea más confiable y extendida (crucial para descarbonizar la electricidad), e incluso crear nuevas posibilidades como el vuelo eléctrico. También conllevan beneficios ambientales en su uso: por ejemplo, reemplazar generadores de respaldo diésel con baterías de aluminio-aire o sodio-azufre reduce la contaminación local del aire y las emisiones de CO₂. Si la tecnología cumple su promesa, el mundo podría ver autos eléctricos más baratos, redes limpias más resilientes y una reducción en la minería de metales raros – un círculo virtuoso tanto para la economía como para el medio ambiente.

Implicaciones Económicas y Ambientales

Desde una perspectiva económica, las baterías de aluminio y azufre podrían ser disruptivas de la mejor manera posible: al reducir el costo del almacenamiento de energía y diversificar la cadena de suministro. Una batería representa una parte significativa del costo de un vehículo eléctrico o de un sistema de energía renovable, por lo que baterías más baratas significan productos más baratos y una adopción más rápida. Los analistas han señalado que materiales como el aluminio y el azufre cuestan una fracción diminuta en comparación con el litio, níquel o cobalto. Por ejemplo, una estimación situó el costo de los materiales de las celdas de aluminio-azufre en solo ~15% de una celda equivalente de ion-litio news.mit.edu. Si esos ahorros se trasladan a la fabricación, podríamos ver que los precios de las baterías (por kWh) caigan muy por debajo de la curva de aprendizaje actual del ion-litio. El almacenamiento barato podría entonces impulsar el crecimiento económico al permitir nuevos modelos de negocio (como más parques solares, proyectos de almacenamiento comunitario, etc.) y al reducir los costos de energía para los consumidores (imagina cargar la batería de tu casa cada tarde con energía solar y nunca pagar tarifas máximas de la red).

También hay un ángulo geopolítico: la producción de ion-litio hoy está fuertemente concentrada (con China dominando la fabricación de celdas y países como la RDC suministrando minerales clave). Sin embargo, el aluminio se funde en todo el mundo (y el reciclaje también proporciona una fuente local), y el azufre es ubicuo. Muchos países que no tienen recursos de litio sí tienen industrias de aluminio robustas (por ejemplo, India, como vimos con IOC Phinergy). Así que las baterías basadas en aluminio podrían permitir que más naciones construyan industrias nacionales de baterías sin depender de litio o cobalto importados. Esta diversificación podría reducir los riesgos de la cadena de suministro global y hacer que la transición a la movilidad eléctrica y la energía renovable sea más resiliente frente a la escasez o la inestabilidad política. En Nevada, la fábrica planificada de Lyten es un ejemplo: usar azufre de origen estadounidense y ensamblar baterías localmente lyten.com está alineado con políticas para relocalizar la cadena de suministro de baterías y crear empleos locales (proyectan 1,000 empleos a plena capacidad solo en esa fábrica lyten.com).

En el lado ambiental, estas baterías ofrecen múltiples ventajas:

Menor huella de carbono: La fabricación de baterías es intensiva en energía, pero las baterías de azufre y aluminio pueden fabricarse con procesos menos exóticos. El refinado de cobalto y níquel es particularmente intensivo en carbono. Al eliminarlos, los fabricantes pueden reducir las emisiones de CO₂ por kWh de batería. Theion afirmó una reducción de 2/3 en la huella de carbono para sus baterías de azufre frente a las de ion-litio reuters.com. Además, el azufre puede obtenerse como un subproducto de desecho (prácticamente sin costo adicional de carbono para obtenerlo), y el reciclaje de aluminio utiliza solo ~5% de la energía de la producción primaria de aluminio, por lo que usar aluminio reciclado en baterías reduciría enormemente su energía incorporada.
Reciclaje y fin de vida útil: El aluminio ya es uno de los materiales más reciclados (piensa en las latas de aluminio). Existe una infraestructura para fundir chatarra de aluminio y reutilizarla. Si las baterías de metal-aluminio se vuelven comunes, uno puede imaginar que los ánodos de aluminio gastados se recojan y reciclen de forma rutinaria y con alta eficiencia: una economía circular para el metal de la batería. El azufre, en el contexto de una batería, podría ser más complicado de reciclar directamente de las celdas (especialmente si está ligado a compuestos), pero como es barato y no tóxico, incluso si termina en un vertedero no es un peligro ambiental tan grande como, por ejemplo, el plomo o el cadmio en baterías antiguas. Los investigadores podrían encontrar formas de recuperar el azufre o transformar el azufre residual de las baterías en productos químicos útiles (el azufre también se usa en fertilizantes, por ejemplo). La ausencia de metales pesados en estas baterías significa menos residuos electrónicos tóxicos si se eliminan de forma inadecuada, e idealmente un manejo más sencillo en las instalaciones de reciclaje.
Reducción del impacto de la minería: La extracción de litio, cobalto y níquel tiene importantes impactos ambientales y sociales: desde el uso de agua en la extracción de salmuera de litio, hasta la destrucción de hábitats y la contaminación alrededor de las minas de níquel, pasando por problemas de trabajo infantil en algunas operaciones de minería de cobalto. Al reducir o eliminar la necesidad de estos materiales, las baterías de aluminio y azufre podrían aliviar estas presiones. El aluminio no está exento de impacto (la minería de bauxita y la fundición de aluminio tienen sus propios problemas como los residuos de lodo rojo y el alto consumo eléctrico), pero esos procesos están bien regulados en muchos países y la tecnología está mejorando (por ejemplo, ánodos inertes para la fundición de aluminio que reducen las emisiones). Y de nuevo, reciclar aluminio reduce enormemente la necesidad de nueva minería. El uso de azufre se trata principalmente de reutilizar un subproducto existente: en realidad podría resolver un problema (enormes reservas de azufre) en lugar de crear uno.
Seguridad y salud: Los incendios de baterías han sido una preocupación con las de iones de litio, ya que al arder liberan gases tóxicos y pueden causar incendios difíciles de extinguir (como han demostrado algunos incidentes con vehículos eléctricos). Las baterías no inflamables significan menos incidentes de incendio, lo cual es una ventaja para la seguridad de la sociedad. También implica un manejo más seguro de las baterías durante el transporte y en los desguaces. Por ejemplo, los vehículos eléctricos desechados con baterías de iones de litio representan un riesgo de incendio si se dañan; un vehículo eléctrico con un paquete de aluminio-azufre podría ser mucho más seguro de desmontar. Lo mismo ocurre en dispositivos de consumo: menos dispositivos explotando o incendiándose (pensando en los famosos incendios de baterías de teléfonos) es beneficioso para la salud pública y la confianza en la tecnología de baterías.
Energía de respaldo limpia: En lugares que actualmente dependen de generadores diésel para energía de respaldo o remota (islas, refugios de emergencia, torres de telecomunicaciones), reemplazarlos por baterías de aluminio-aire o sodio-azufre elimina la combustión de diésel, lo que significa cero emisiones de gases de efecto invernadero, sin contaminación por partículas y sin ruido. Esto es una mejora directa para el medio ambiente y la calidad de vida. Por ejemplo, las torres de telecomunicaciones que funcionan con aluminio-aire en India producirán cero emisiones locales, mientras que los generadores diésel contribuyen a la contaminación del aire y las emisiones de carbono.

En resumen, las baterías de aluminio y azufre tienen el potencial de democratizar el almacenamiento de energía – haciéndolo lo suficientemente asequible y ambientalmente benigno como para que podamos desplegar baterías donde sea necesario para permitir un futuro de energía limpia. No serán una panacea (probablemente tendremos una mezcla de tecnologías de baterías en uso), pero su entrada al mercado puede reducir los costos y obligar a todos los fabricantes de baterías a mejorar la sostenibilidad.

Por supuesto, el éxito económico de estas baterías no está garantizado; deben demostrar que pueden fabricarse a bajo costo y funcionar de manera confiable a gran escala. Pero las inversiones recientes y los éxitos de los prototipos son muy alentadores. Si tienen éxito, la recompensa no será solo autos eléctricos más baratos o mejores dispositivos, sino una reducción significativa en el impacto ambiental de nuestro uso de baterías y un impulso a los esfuerzos globales de descarbonización.

Conclusión: Un futuro brillante impulsado por elementos comunes

Las baterías de aluminio y azufre, que alguna vez se consideraron tecnologías poco probables, están avanzando rápidamente hacia la realidad comercial. Estas baterías ejemplifican una idea convincente: usar ingredientes simples y abundantes para resolver problemas energéticos complejos. En los últimos años, los avances en química y ciencia de materiales han acercado mucho más esa idea a su realización. Ahora tenemos prototipos de celdas de aluminio-azufre que pueden cargarse rápidamente en minutos y funcionar durante miles de ciclos nature.com, baterías de litio-azufre que están alcanzando densidades energéticas que solo se soñaban hace una década reuters.com, e incluso sistemas de aluminio-aire que ya están prestando servicio en el mundo real suministrando energía limpia evreporter.com.

La transición para dejar de depender de metales raros e importaciones costosas, y pasar a baterías hechas de elementos “de ganga” como el Al y el S, podría transformar la industria de las baterías de la misma manera que el silicio transformó la industria electrónica: permitiendo una gran escalabilidad y reducción de costos. Como bromeó Sadoway, estas nuevas baterías tienen “todo lo que uno soñaría que una batería debería tener: electrodos económicos, buena seguridad, carga rápida, flexibilidad y larga vida útil” news.stanford.edu. Todavía hay detalles por resolver, pero la trayectoria es clara.

En los próximos años, podemos esperar escuchar sobre implementaciones piloto (quizás una planta solar en California usando celdas de aluminio-azufre del MIT, o un dron alimentado por un paquete Lyten Li-S batiendo récords de autonomía). A medida que la fabricación aumente, los costos deberían bajar aún más, y cualquier brecha técnica restante —ya sea vida útil o temperatura de operación— probablemente será resuelta por la intensa investigación que se está llevando a cabo en todo el mundo.

Para el público en general, el impacto podría sentirse de maneras sutiles pero importantes: un vehículo eléctrico más barato y con mayor autonomía, un teléfono inteligente que permanece cargado durante un largo fin de semana, un vecindario que mantiene las luces encendidas con una batería cuando una tormenta deja fuera de servicio la red eléctrica, sabiendo que todo esto se logra con materiales tan comunes como el papel de aluminio y el fertilizante de jardín (azufre). El apetito mundial por baterías solo está creciendo, y las tecnologías de aluminio y azufre garantizan que podamos satisfacer ese apetito de manera sostenible.

Como afirmó optimistamente uno de los científicos involucrados en el avance de estas baterías, “Estos resultados demuestran … un gran impacto en el desarrollo [de baterías]. Estamos un paso más cerca de ver esta tecnología en nuestra vida cotidiana.” anl.gov De hecho, el futuro en el que nuestras vidas estén impulsadas por el aluminio y el azufre – dos de los elementos más discretos de la Tierra – ya es visible en el horizonte. La revolución en el almacenamiento de energía está en marcha, y se está construyendo sobre los cimientos de la química común, la ingeniería innovadora y el impulso urgente hacia un futuro energético más limpio y barato.

Fuentes: La información y las citas de este informe provienen de fuentes recientes y creíbles, incluyendo estudios revisados por pares, comunicados de prensa universitarios, noticias de la industria y reportes de Reuters. Las referencias clave incluyen MIT News sobre la batería de aluminio-azufre news.mit.edu, los avances del Laboratorio Nacional de Argonne en litio-azufre anl.gov, la cobertura de Reuters sobre los desarrollos de Theion y Lyten reuters.com, lyten.com, y entrevistas con líderes de la industria (por ejemplo, el CEO de Phinergy sobre las ventajas del aluminio-aire evreporter.com). Estas y otras citas a lo largo del texto proporcionan evidencia detallada que respalda las afirmaciones realizadas.