Dan con la clave para desarrollar baterías acuosas de zinc con alta estabilidad y bajo coste

Las baterías de iones de zinc acuosas pueden convertirse en una alternativa prometedora a las baterías de de litio para almacenar energía de fuentes como las renovables. Una química compuesta por materiales abundantes, baratos y fáciles de reciclar, que ahora ha recibido un importante impulso gracias a un equipo de investigadores chinos.

Uno de los grandes retos de esta química era por ejemplo la reacción del líquido electrolítico acuoso cuando se cargan a alto voltaje, la formación de depósitos de zinc en forma de aguja (dendritas) y la necesidad de mantener la concentración óptima de sales en el electrolito.

Aspectos que han frenado la implantación de unas baterías de zinc que son una alternativa segura, respetuosa con el medio ambiente, más fáciles de reciclar y también más económicas.

Baterías de iones de zinc

Un equipo de investigación del Instituto de Ciencias Físicas de Hefei, China, ha desarrollado un sistema de producción donde se han añadido cationes de serina al electrodo/electrolito de una batería acuosa de iones de zinc, frenando el deterioro del ánodo de zinc, mejorando la estabilidad de la batería, y permitiendo parar el crecimiento de dendritas.

Esto dotó al ánodo de Zn de una vida útil de más de 800 h para baterías de Zn//Zn y una alta eficiencia Coulómbica (EC) media de 99,8% a 5 mA cm- 2 y 5 mAh cm -2 para baterías de Zn//Cu. Cuando se ensambla con pentóxido de vanadio comercial (V 2 O 5 ), la batería completa ofrece una alta capacidad de 345,1 mAh g −1 a 5 A g −1 con una retención del 74,1 % durante 2.000 ciclos.

Un avance que permitirá mejorar la estabilidad de este tipo de baterías, pero que también abre las puertas para mejorar las prestaciones de otros ánodos metálicos con poca estabilidad y reversibilidad.

Fuente | Onlinelibrary