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Jueves, 21 abril 2016
Ingeniería

Nueva e inesperada vida para las baterías de zinc-manganeso

Un descubrimiento inesperado ha llevado al desarrollo de una batería recargable que es tan barata como las baterías de coches convencionales, pero que tiene una densidad de energía mucho mayor. La nueva batería podría convertirse en una alternativa rentable y respetuosa con el medio ambiente para almacenar energía renovable y dar soporte a la red eléctrica.

 

El equipo de Jun Liu, del Laboratorio Nacional estadounidense del Pacífico Noroeste (PNNL), en Richland, Washington, identificó esta joya del almacenamiento de energía después de darse cuenta de que la nueva batería funciona de una manera diferente a lo que se había supuesto.

 

La idea de una batería recargable de zinc-manganeso no es nueva: los investigadores comenzaron a estudiarla a finales de los años 90 como una alternativa barata y segura de las de ion-litio. Pero esta batería normalmente deja de funcionar después de unas pocas recargas.

 

Liu y sus colegas empezaron a investigar las baterías recargables de zinc-manganeso porque pueden ser tan baratas como las de plomo-ácido, ya que utilizan materiales abundantes y baratos (el zinc y el manganeso), y porque su densidad de energía puede superar la de las baterías de plomo-ácido. Los científicos del PNNL esperaban poder producir una batería de mejor rendimiento rebuscando más profundamente en el funcionamiento interior de una de zinc-manganeso.

 

Y, efectivamente, al profundizar en ello, estos investigadores descubrieron que las baterías de esta clase no funcionan del modo que se creía. Conociendo cuál es su verdadera conducta, les ha sido posible abordar con un nuevo enfoque el problema de que las baterías, en su diseño inicial, dejen de funcionar tras unas pocas recargas.

 

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La batería mejorada de zinc-manganeso del PNNL ofrece una alternativa rentable y respetuosa con el medio ambiente para almacenar energía renovable y dar soporte a la red eléctrica. (Imagen: Pacific Northwest National Laboratory)

 

El equipo utilizó la nueva información para prevenir la degradación del manganeso. Liu y sus colegas determinaron que puede disminuirse el ritmo de la disolución de este incrementando la concentración inicial de manganeso del electrolito.

 

Así que añadieron iones de manganeso al electrolito en una nueva batería experimental y la hicieron pasar por una nueva ronda de pruebas. En esta ocasión, la batería fue capaz de alcanzar una capacidad de almacenamiento de 285 miliamperios-hora por gramo de óxido de manganeso a lo largo de 5.000 ciclos, reteniendo al mismo tiempo el 92 por ciento de su capacidad inicial de almacenamiento.

 

Se abre pues una nueva e inesperada era para la batería de zinc-manganeso, "resucitada" de entre las tecnologías muertas gracias a la perspicacia de Liu y sus colegas.

 

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