La sal es el ingrediente clave en un nuevo tipo de batería recargable que se cree que acelera la transición al transporte eléctrico.
Muchos vehículos eléctricos (EV) funcionan con baterías de iones de litio recargables, pero este tipo de baterías pierden energía y potencia con el tiempo. Además, bajo ciertas condiciones, las baterías de litio pueden sobrecalentarse, reduciendo el kilometraje que se puede recorrer por carga.
Potente, reciclable, económico y seguro
Para encontrar una solución a estos problemas, la Universidad de Nottingham (Reino Unido) y 6 institutos de investigación de China están desarrollando un sistema económico e innovador para combinar el rendimiento de una pila de combustible de óxido sólido con el de una batería de metal.
La nueva batería promete aumentar significativamente la autonomía de los vehículos eléctricos, ser totalmente reciclable, respetuosa con el medio ambiente, económica y segura.
Las celdas de combustible de óxido sólido convierten el hidrógeno y el oxígeno en electricidad como resultado de una reacción química. Desafortunadamente, si bien son extremadamente eficientes, duraderos, de bajo costo y amigables con el medio ambiente de producir, no son recargables.
En cambio, las baterías de metal-aire son celdas electroquímicas que utilizan un metal económico como el hierro y el oxígeno en el aire para generar electricidad. Mientras se cargan, solo emiten oxígeno a la atmósfera. Si bien no son muy duraderas, estas baterías de alta densidad de energía son recargables y pueden almacenar y descargar tanta electricidad como las baterías de iones de litio, pero de manera mucho más segura y económica.
Más allá de los límites de las sales fundidas
Los investigadores británicos y chinos comenzaron con una batería de hierro-aire de alta temperatura que usaba sal fundida como electrolito. Las sales fundidas baratas e inflamables ayudan a proporcionar una batería con una impresionante capacidad de almacenamiento de energía y potencia y un ciclo de vida prolongado.
Desafortunadamente, en condiciones de calor extremo, las sales fundidas pueden volverse altamente corrosivas, volátiles y evaporarse o escaparse. Esto se convierte en un problema importante para la seguridad y estabilidad de una batería.
Por estas razones, los investigadores trabajaron para mejorar esta tecnología, transformando la sal fundida en una sal sólida blanda, utilizando nanopolvos de óxido sólido. Este electrolito de estado casi sólido (QSS) se puede utilizar para baterías de metal-aire que funcionan a 800 ºC.
La cuasi-solidificación se logró mediante la nanotecnología para construir una red flexible de partículas de óxido sólido que actúan como una barrera que bloquea los electrolitos de sales fundidas, al tiempo que les permite conducir la electricidad de manera segura en condiciones de calor extremo.
La nueva batería de hierro-oxígeno de sales fundidas tiene muchas aplicaciones posibles, desde el transporte eléctrico hasta las energías renovables. Por ejemplo, puede capturar y almacenar calor solar y convertirlo en electricidad, todo en un solo dispositivo.
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