Nieves Casañ-Pastor y Marc Mosqueda.
España da una lección: el CSIC consigue aumentar hasta un 80% la potencia de las baterías sin cambiar su química
Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas optimizan la arquitectura interna y la conducción de electrones en celdas convencionales.
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Un equipo de investigación del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC), liderado por la investigadora Nieves Casañ-Pastor, ha desarrollado una nueva estrategia para mejorar el rendimiento de las baterías de zinc-aire.
Los científicos españoles han desarrollado un método capaz de elevar la densidad de potencia de las baterías hasta en un 80% manteniendo intacta la composición química del dispositivo.
El hallazgo, publicado en la prestigiosa revista científica Energy Storage Materials, rompe una regla fundamental de la electroquímica que la comunidad científica daba por inamovible hasta la fecha: la estricta prohibición de introducir elementos conductores sueltos dentro del electrolito.
En el diseño convencional de una batería, introducir un elemento conductor entre los electrodos puede provocar un cortocircuito.
Sin embargo, los investigadores del ICMAB-CSIC han estudiado cómo determinados elementos conductores, colocados bajo unas condiciones concretas, pueden incorporarse al interior de una batería de zinc-aire sin producir ese cortocircuito.
Hasta un 80% más de potencia sin cambiar la química
Según los resultados obtenidos por el equipo, esta estrategia permite incrementar hasta un 80% la densidad de potencia de las baterías de zinc-aire.
Esto resulta especialmente relevante porque el aumento se consigue sin sustituir la química principal de la celda. En lugar de desarrollar una nueva combinación de materiales para conseguir un mayor rendimiento, los investigadores han buscado una forma diferente de organizar los componentes conductores dentro de la batería.
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Las baterías de zinc-aire son objeto de investigación como alternativa para determinadas aplicaciones de almacenamiento energético debido a la disponibilidad del zinc y a las características de esta tecnología. Sin embargo, todavía existen retos técnicos que limitan su utilización a gran escala.
El trabajo del ICMAB-CSIC plantea una posible vía para mejorar uno de esos aspectos mediante un cambio fundamentalmente estructural y no químico.
Una nueva vía para mejorar las baterías
El resultado demuestra que la arquitectura interna de una batería puede tener un papel determinante en su rendimiento. Por ahora, se trata de un resultado de investigación y no de una tecnología que pueda trasladarse directamente a cualquier batería comercial.
Será necesario seguir estudiando su comportamiento, durabilidad y posibilidades de fabricación antes de determinar sus aplicaciones a gran escala. Aun así, el trabajo abre una nueva línea de investigación para mejorar la potencia de las baterías de zinc-aire sin depender necesariamente de un cambio en su química.
