Baterías de iones de flúor, la próxima generación de almacenamiento de energía

Al superar las limitaciones de temperatura actuales de la tecnología de baterías basadas en fluoruros (fluoride-based batteries, FIB), los investigadores han abierto una nueva puerta para el desarrollo de baterías de alta densidad de energía capaces de satisfacer nuestra creciente necesidad de almacenamiento, demostrando el funcionamiento a temperatura ambiente de células energéticas basadas en iones de fluoruro, según informa un reciente estudio.

Las FIB ofrecen una atractiva alternativa frente otros tipos de electroquímicos potenciales para baterías de alta energía, como los basados en reacciones de iones de litio o níquel, limitados por lo general por las propiedades inherentes de sus electrolitos. Debido al bajo peso atómico del flúor, las baterías recargables basadas en este elemento podrían ofrecer densidades de energía muy altas: al menos 8 veces los valores teóricos para las tecnologías de iones de litio.

Sin embargo, aunque las FIB se consideran un fuerte contendiente para la "próxima generación" de dispositivos de almacenamiento de energía de alta densidad, están limitadas por sus requisitos de temperatura. Hasta la fecha, los electrólitos conductores de iones de fluoruro solo se conocen en estado sólido, por lo que las iteraciones actuales de la tecnología de batería deben operar a altas temperaturas (por encima de los 150 grados centígrados) para poder utilizar electrolitos de sal fundida. Según los autores, estas limitaciones en el electrolito han supuesto un desafío significativo para lograr realizar FIB que funcionen a baja temperatura.

En esta ocasión, Victoria Davis y sus colegas informan sobre un método para crear una célula electroquímica de iones de fluoruro capaz de funcionar a temperatura ambiente: un gran avance que es posible gracias a un electrolito conductor de fluoruro líquido, químicamente estable, de alta conductividad iónica y que presenta un amplio voltaje de funcionamiento. Davis et al. desarrollaron el electrolito utilizando sales secas de fluoruro de tetraalquilamonio disueltas en un disolvente orgánico de éter fluorado. Al combinarse con un cátodo compuesto que presenta una nanoestructura de cobre, lantano y flúor en la envoltura del núcleo, los investigadores demostraron un ciclo electroquímico reversible a temperatura ambiente. (Fuente: AAAS)