Baterías de Iones de Magnesio

Ya estamos aquí de nuevo con otra noticia sobre baterías para no perder la costumbre. Pero en esta ocasión nos salimos un poco de la rutina de nuevos materiales y mejoras en nuestras queridas baterías de litio y nos adentramos en otra tecnología de baterías: las baterías de iones de magnesio.

Han sido ahora investigadores de Toyota los que han dado con un material para el ánodo de las baterías de magnesio que aparentemente soluciona uno de los problemas que tienen estas baterías. Recordemos que el magnesio presenta ciertas ventajas y ciertas desventajas respecto al litio para su uso en baterías. Veamos en que consisten.

En primer lugar, debido a que el magnesio es divalente puede proporcionar el doble de carga por ion que el litio. Su densidad energética teórica es de 3833 mAh/cm3 contra los 2061 mAh/cm3 del litio, casi el doble. En segundo lugar el magnesio es muchísimo más abundante que el litio, y además es más estable. En teoría las baterías de iones de magnesio podrían ofrecer un buen rendimiento electroquímico siendo más seguras y baratas que las de litio.

Sin embargo (siempre hay un sin embargo, ¿no?) sufren de varias limitaciones, una de las cuales es la incompatibilidad entre ánodos y electrolitos. Los electrolitos usados convencionalmente provocan la formación de una capa de iones de magnesio sobre el ánodo de magnesio que bloquea su funcionamiento. Para evitar este efecto se usan otros tipos de electrolitos de organohaloaluminatos que solucionan el problema pero que en contrapartida limitan el voltaje de funcionamiento de la batería.

No obstante es posible mejorar el voltaje usando los electrolitos convencionales cambiando el anodo de magnesio por otro metal que permita la inserción de iones de magnesio y que a su vez impediría la formación de esa capa de bloqueo. Y eso es lo que los ingenieros del Toyota Research Institute of North America, o TRINA (sin bromas por favor) han conseguido mediante el uso de un ánodo de estaño. Su informe cita una excelente capacidad específica de 903 mAh/gr para este material.

También han comprobado su viabilidad, reversibilidad y compatibilidad con un electrolito convencional y un cátodo de Mo6S8 sentando las bases para trabajar en mejores cátodos que permitan mayor potencia y voltaje de ahora en adelante. Los investigadores del TRINA se centrarán ahora en diferentes arquitecturas y nanomateriales para mejorar las propiedades del ánodo ahora que han superado este importante escollo.

Desde luego el gran interés a nivel mundial en la investigación de nuevas baterías no esta únicamente relacionado con los coches eléctricos sino también con la electrónica de consumo y el almacenamiento para grandes redes, pero hay que reconocer que todas estas investigaciones nos vienen especialmente bien a nosotros. Y si bien pasarán muchos años hasta que algo de esto tenga aplicación práctica, si es que la tiene, al menos nos hacen soñar y nos recuerdan que esto se mueve.

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Fuente | Greencar