Salto espectacular de la capacidad de almacenamiento en las baterías de agua

Las baterías eléctricas basadas en agua cuentan con la obvia ventaja de que es imposible que se incendien, debido a su alto contenido acuoso. Ahora, además, unos científicos han descubierto una vía hacia un aumento en su capacidad de almacenamiento energético que podría llegar al mil por ciento, haciendo de estas baterías una opción mucho más interesante que previamente.

Las baterías acuosas constan de un cátodo, un electrolito y un ánodo. El cátodo y el ánodo son polímeros que pueden almacenar energía, y el electrolito es agua mezclada con sales orgánicas. El electrolito es fundamental para la conducción de iones y el almacenamiento de energía a través de sus interacciones con el electrodo.

Si un electrodo se hincha demasiado durante el ciclo, no puede conducir electrones como es debido y el rendimiento cae en picado.

El equipo de Jodie Lutkenhaus y Daniel Tabor, ambos de la Universidad A&M de Texas en Estados Unidos, ha llegado a la conclusión de que los electrodos hechos de polímeros radicales redox-activos no conjugados son candidatos prometedores para las baterías acuosas sin metal debido al alto voltaje de descarga y la rápida cinética redox de los polímeros, mitigando notablemente el problema antes mencionado que reduce el rendimiento de tales baterías.

A diferencia de las baterías de iones de litio, que contienen litio y cobalto, las de agua no necesitan de tales elementos químicos, y, por tanto, no dependen de su extracción y suministro, que, según muchos indicios, cada vez serán más caros.

La investigación revela un posible camino hacia un salto espectacular en la capacidad de almacenamiento de las baterías de agua, hasta ahora bastante arrinconadas debido al rendimiento muy superior de las de iones de litio. (Imagen: Texas A&M Engineering)

Lutkenhaus y Tabor exponen los detalles técnicos de su estrategia de optimización de baterías de agua en la revista académica Nature Materials, bajo el titulo “The role of the electrolyte in non-conjugated radical polymers for metal-free aqueous energy storage electrodes”. (Fuente: NCYT de Amazings)