Científicos chinos diseñan una batería de agua con el doble de densidad volumétrica que las de litio

La carrera por lanzar la batería del futuro no se detiene, y China se ha convertido en la gran potencia tanto industrial, como en investigación y desarrollo. El último ejemplo es una novedosa batería acuosa que promete grandes prestaciones, mayor seguridad y menores costes.

Estas nuevas baterías acuosas utilizan una solución de halógenos mixtos, con agua como solvente para los electrolitos, lo que mejora significativamente su seguridad en comparación con las baterías de litio convencionales.

Este nuevo diseño ha demostrado tener una densidad volumétrica que, según el equipo de desarrollo, el Instituto de Física Química de Dalian (DICP), parte de la Academia China de Ciencias (CAS) dobla la de las baterías de litio actuales.

Habitualmente, las baterías acuosas presentan una densidad menor debido a la solubilidad limitada del electrolito y al bajo voltaje de la batería. Pero los investigadores del DICP han logrado desarrollar una prototipo que logra una alta densidad energética mediante un cátodo de transferencia de múltiples electrones basado en bromo y yodo.

Para lograrlo, el equipo ha utilizado una solución mixta de iones de yoduro (I-) y bromuro (Br-) como electrolito. Durante el proceso de carga, los iones de yoduro se oxidan a yodato (IO3-) en el lado positivo, mientras que los protones generados se transportan al lado negativo como electrolito de soporte. Este proceso es revertido durante la descarga, permitiendo una reacción electroquímica reversible y rápida.

El resultado ha sido una densidad volumétrica de 1200 Wh/L, lo que no solo supera la densidad de algunos materiales de electrodos sólidos, sino que además lo hace con un conjunto con unos costes comparables a las celdas de litio convencionales.

Otro de los retos de esta química era su baja vida útil. Cuando se ha utilizado un ánodo basado en cadmio, han visto como la batería ha podido trabajar de forma constante durante 300 ciclos, momento en el que lograba mantener el 78% de su capacidad.

Pero al añadir el ánodo de vanadio, los investigadores han visto como el rendimiento se extendía hasta los 1.000 ciclos de carga y descarga, demostrando además una gran estabilidad durante el proceso.

Algo que abre las puertas a una tecnología que tiene en el almacenamiento estacionario, como respaldo a las energías renovables, uno de sus principales nichos de mercado, pero que también evoluciona como para situarse a medio y largo plazo en una alternativa de bajo coste para grandes vehículos eléctricos.

Vía | SCMP