Què està passant: el liti comença a tenir competència
Durant anys, "bateria recarregable" ha estat gairebé sinònim de "bateria de liti": el mòbil, el portàtil, el cotxe elèctric. Això està canviant. El fabricant de bateries més gran del món, la xinesa CATL, ha començat el setembre de 2026 a lliurar els seus primers sistemes comercials d'emmagatzematge amb bateries de sodi, i prepara el salt als cotxes elèctrics. Pots llegir l'anunci a CarNewsChina.
No és un caprici de laboratori. El sodi promet bateries fins a un 40% més barates, que aguanten millor el fred (funcionen a −40 °C) i que depenen d'un material molt més abundant. La pregunta interessant no és comercial, sinó de classe de Química: com pot un element diferent fer la mateixa feina que el liti? La resposta és a la taula periòdica.
La taula periòdica mana: per què el sodi pot substituir el liti
Liti (Li) i sodi (Na) no s'assemblen per casualitat: són a la mateixa columna de la taula periòdica, el grup 1 o dels metalls alcalins. I en química, la columna compta més que la fila, perquè determina quants electrons té un àtom a l'última capa: el seu electró de valència.
Tots dos tenen exactament un electró de valència, i tots dos el cedeixen amb una facilitat enorme. En perdre'l esdevenen ions amb càrrega +1 (Li+ i Na+). Aquest ió viatger és just el que una bateria necessita per funcionar, així que si el liti serveix, el sodi també hauria de servir. Les diferències són a la mida i al pes:
- El sodi és més gran. És una fila per sota del liti, amb una capa d'electrons més, de manera que el seu àtom i el seu ió ocupen més espai.
- El sodi és més pesant. La seva massa atòmica (23) gairebé triplica la del liti (7).
- Conseqüència: a igualtat de pes, una bateria de sodi emmagatzema una mica menys d'energia. Per això ronden els 175 Wh/kg, una mica per sota de les millors de liti.
I aleshores per què molestar-s'hi? Per l'abundància. Aquí tens els números que ho expliquen gairebé tot:
| Propietat | Liti (Li) | Sodi (Na) |
|---|---|---|
| Grup a la taula | 1 (alcalí) | 1 (alcalí) |
| Electrons de valència | 1 | 1 |
| Massa atòmica aprox. | 7 | 23 |
| Presència a l'escorça | ~0,002% | ~2,6% |
| Cost relatiu | Alt | Fins a 40% menor |
El sodi compon al voltant del 2,6% de l'escorça terrestre (és el sisè element més abundant); el liti, tot just un 0,002% i concentrat en uns pocs països. Mateixa química, matèria primera molt més barata i repartida: aquest és tot el negoci.
Com funciona una bateria per dins: la química redox
Una bateria no "guarda electricitat" com un cubell guarda aigua. Guarda energia en forma d'una reacció química reversible de tipus redox (reducció-oxidació) i l'allibera quan la deixes passar. Tota pila té tres peces: dos elèctrodes (ànode i càtode) i un electròlit que els separa i deixa passar els ions.
Imagina la bateria descarregant-se per moure un patinet elèctric. El procés, en cinc passos:
- A l'ànode, els àtoms s'oxiden: perden electrons. Cada àtom de sodi deixa anar el seu electró de valència i esdevé Na+.
- Aquests electrons no poden travessar l'electròlit, així que recorren el circuit extern pel cable, passant pel motor del patinet. Aquest flux és el corrent elèctric.
- Mentrestant, els ions Na+ sí que travessen l'electròlit cap al càtode.
- Al càtode es produeix la reducció: el material accepta els electrons que han tornat pel cable i els ions que han arribat per dins.
- En carregar el patinet forces la reacció al revés: els ions tornen a l'ànode i el sistema queda a punt per començar de nou.
Un error molt habitual a classe és pensar que oxidar-se és "ajuntar-se amb oxigen". Per exemple, un metall s'oxida quan cedeix electrons encara que no hi hagi ni rastre d'oxigen: en química, oxidar-se és perdre electrons i reduir-se és guanyar-ne. Una altra confusió típica és creure que el corrent que mou el motor el porten els ions. No: els ions es mouen per dins, a través de l'electròlit, però el corrent que aprofita l'aparell són els electrons que viatgen per fora. Entendre aquesta doble circulació —ions dins, electrons fora— és la meitat del tema d'electroquímica de Batxillerat.
Quan val la pena un professor particular de Química
La taula periòdica, els ions i les reaccions redox són d'aquells temes que, si se't entravessen al primer trimestre, arrosseguen problemes fins a la Selectivitat: cada tema nou dona per sabut l'anterior. Un buit que no tapes a l'octubre es fa més gran tot sol al gener, quan a més arriba l'electroquímica de debò.
Per això, si notes que la Química se t'acumula, el que millor funciona és continuïtat: un mateix professor que et segueixi de setembre a juny amb un pla anual adaptat al teu ritme, sense permanència, a terminis sense interessos i amb descompte per pagament avançat. No és un pedaç d'última hora abans de l'examen, sinó tapar els buits alhora que avança el temari.
I si prefereixes provar abans de decidir, pots començar amb una primera classe amb 50% de descompte: una sessió amb un professor particular per veure com se t'explica un tema com el d'avui i si el mètode encaixa amb tu. Fes un cop d'ull a les nostres classes particulars de Química i decideix amb calma.