Las baterías de zinc-aire. La eterna promesa de menor coste que el LFP y mayor densidad que las NCM

Dentro del amplio abanico de posibles revoluciones dentro del mundo de las baterías, las celdas de zinc-aire se han convertido en una de las grandes esperanzas por el bajo coste del material activo, disponible en abundancia y fácil de obtener en comparación al litio de las baterías usadas hoy en día, y su elevada densidad específica. Ahora, nuevos avances acercan su momento para pasar del laboratorio a la producción.

Y es que este tipo de baterías cuentan con grandes beneficios y además de más económicas y sostenibles, también anotan en el lado de los pro aspectos como que son mucho más ligeras, principalmente porque carecen de cátodo, que es el aire. También son más seguras, ya que no contienen un electrolito inflamables y por último sus materiales son más fáciles de reciclar que las de litio.

Así lo indican un grupo de investigadores de la Universidad Edith Cowan (Australia) sobre el avance de los sistemas de este tipo de baterías más sostenibles.

Uno de los objetivos de este desarrollo comandado por el Dr. Muhammad Rizwan Azhar, es ofrecer una alternativa a unas baterías de litio que a pesar de ser una opción popular para los coches eléctricos en todo el mundo, se enfrentan a limitaciones relacionadas con el coste, los componentes que le dan forma, y las preocupaciones de seguridad.

Ante esto, los desarrolladores de la Universidad han indicado que: «Las baterías recargables de zinc-aire (ZAB) son cada vez más atractivas debido a su bajo costo, su respeto al medio ambiente, su alta densidad de energía teórica y su seguridad inherente«.

La idea es poner en marcha una alternativa que permita ofrecer un tipo de batería capaz de otorgar una amplia autonomía a los coches eléctricos, pero también ampliar el rango de usos a otros sectores, como la aviación, necesitada de un tipo de batería más ligeras y con mayor densidad energética.

Otra ventaja de las baterías a base de zinc es que se pueden fabricar en las mismas líneas de producción de las actuales baterías de litio. Algo que facilita su economía de escala y mantiene bajos los costes de fabricación.

Se puede añadir que la producción se puede realizar en prácticamente cualquier lugar del mundo sin depender de los grandes centros actuales, lo que reduce el riesgo en un momento donde los movimientos geopolíticos amenazan las cadenas de suministro, y la no menos importante ventaja de su mayor duración, que sus diseñadores estiman será de al menos entre 15 y 20 años antes de necesitar una sustitución de las celdas.

Nuevos avances en las baterías de zinc-aire

Una batería de zinc-aire consta de un electrodo negativo de zinc y un electrodo positivo de aire. La principal desventaja de estos ha sido la limitada potencia de salida, debido al bajo rendimiento de los electrodos de aire, y su corta vida útil.

Este avance ha permitido a los ingenieros utilizar una combinación de nuevos materiales, como carbono, hierro, y minerales a base de cobalto.

«El nuevo diseño ha sido tan eficiente que suprimió la resistencia interna de las baterías, y su voltaje estaba cerca del voltaje teórico, lo que resultó en una alta densidad de potencia máxima y una estabilidad ultralarga«, dijo el Dr. Azhar.

Para los responsables del proyecto «Además de revolucionar la industria del almacenamiento de energía, este avance contribuye significativamente a construir una sociedad sostenible, reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles y mitigar los impactos ambientales«.

Pero, si son tan buenas, por qué no llegan al mercado. Esa sin duda es una de las grandes preguntas que rodean a una tecnología como el zinc-aire que lleva más de 10 años aspirando a dar el gran salto. Algo que no aclaran los últimos estudios donde no se dan datos concretos ni de densidad energética o volumétrica, ni una estimación de los ciclos de carga y descarga que han logrado alcanzar.

Pero unos anuncios que pueden hacer que los inversores se fijen en una prometedora tecnología capaz de ofrecer cifras por encima de los 400 o 500 Wh/kg y menos de 100 dólares el kWh, que son unas cifras críticas que según muchos expertos, será la puerta de la expansión definitiva de la movilidad eléctrica, tanto por tierra, como por aire.

Fuente | ECU