Desvelado el primer proyecto de batería de titanio-aire, con una densidad energética tres veces superior a las de zinc

Un equipo de investigación formado por científicos alemanes e israelíes ha presentado en sociedad un experimento basado en una batería de titanio-aire, que entre otras cosas permite producir mayores cantidades de energía en menor tamaño.

Los avances en la tecnología de las baterías son cruciales para el futuro de la electrificación de la economía y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.

Y una de las últimas novedades en este campo es la batería de titanio y aire, que se presenta como una alternativa más eficiente y económica que varias de las químicas que actualmente se comercializan.

Cómo funciona la batería de titanio-aire

Esta batería, que se ha dado a conocer a través de la publicación científica Science Direct, está siendo desarrollada por científicos del Forschungszentrum Jülich alemán e investigadores del Technion – Instituto de Tecnología de Israel en Haifa.

Es un tipo de batería que utiliza metal como material de almacenamiento de electricidad, lo cual es interesante porque cada átomo permite donar hasta cuatro electrones para la transferencia de carga. Además, es más ligero y extremadamente resistente.

La novedad en este caso es el uso del titanio, un metal pasivo y estable que, mediante la aplicación de un líquido iónico llamado EMIm(HF)_2,3F, ha demostrado ser capaz de utilizar su potencial electroquímico para almacenar energía eléctrica.

En concreto, los líquidos iónicos son sales con un punto de fusión es atípicamente bajo, brindando especiales propiedades eléctricas.

Titanio, mejor que zinc

Según los datos proporcionados por Forschungszentrum Jülich, las baterías de titanio-aire cuentan con potencial para proporcionar hasta el triple de densidad energética que las baterías de zinc, utilizadas principalmente como pilas de botón para audífonos, módulos de control y sensores. Del mismo modo, el voltaje es similar al de las baterías de zinc-aire.

En las baterías de metal-aire, el metal es el encargado de reaccionar con el oxígeno del aire para liberar energía eléctrica. A consecuencia de ello, este tipo de batería ocupa una posición especial entre las baterías, ya que uno de los dos compañeros de reacción, el oxígeno, se obtiene del aire ambiente a través de un electrodo especial y no tiene que mantenerse en la batería.

Por lo tanto, se pueden lograr densidades de energía significativamente más altas con estos sistemas que con los tipos de baterías comunes, al menos en teoría.

Por este motivo, las baterías de metal-aire son especialmente adecuadas para aplicaciones en las que es importante un tamaño compacto. Otra área potencial de aplicación es en sistemas de almacenamiento estacionario a gran escala que utilizan materiales comunes, no tóxicos y de bajo coste.

Por ejemplo, el titanio, aunque conocido como un material costoso, es mucho más barato que el litio en términos de costes de material, pero es más costoso que el aluminio. Además, el titanio es el noveno material más frecuente en la corteza terrestre, por lo que los recursos disponibles son correspondientemente abundantes.