No es una errata, no, este nuevo tipo de baterías desarrolladas por los científicos de la Universidad de Texas A&M, se basan en electrodos a base de agua sin metal y han podido detectar que son capaces de almacenar hasta un 1.000% más de energía. Y por si esto fuera poco, en el detalle de su investigación, publicado en Nature Materials, explican que son más baratas de producir que las actuales baterías de iones de litio que, entre otros, están utilizando en la industria del coche eléctrico. Otra prometedora tecnología de baterías que tiene un alentador futuro por delante.
Según explican los investigadores, en un artículo, estas baterías a base de agua, o acuosas, consisten en un cátodo y un ánodo, como las tradicionales baterías de iones de litio que ya está usando a día de hoy la industria del vehículo eléctrico, además de un electrolito. Es decir, que a nivel estructural siguen en realidad el mismo esquema, pero en este nuevo tipo de baterías el cátodo y el ánodo son polímeros que pueden almacenar energía y el electrolito es agua mezclada con sales orgánicas.
Así funciona la innovadora batería a base de agua, un 1.000% de almacenamiento energético y un precio notablemente más bajo
Describen en su investigación que en estas nuevas baterías a base de agua el electrolito transfiere los iones, las partículas portadoras de carga, de un lado a otro entre el ánodo y el cátodo. Sin embargo, el electrolito es también una parte crítica en el almacenamiento energético gracias a sus interacciones con el electrodo. La doctora Jodie Lutkenhays explica, como coautora y profesora de ingeniería química, cuáles son algunas de sus particularidades.
Señala que si durante un ciclo el electrodo se hincha demasiado, entonces no tiene capacidad para conducir los electrones de forma adecuada y se produce una pérdida total de rendimiento. Evidentemente, esta investigación tiene todavía algunos retos por delante y está en una fase bastante temprana de su desarrollo, pero estima una diferencia del 1.000% en la capacidad de almacenamiento energético. El único problema, eso sí, es que esta importante diferencia depende de la elección del electrolito debido a los efectos de hinchamiento.
Los electrodos basados en polímeros radicales no conjugados activos redox son un candidato prometedor para las baterías a base de agua gracias al elevado voltaje de descarga que presentan y a su rápida cinética redox. En el resumen del artículo explican que de momento se sabe poco sobre el mecanismo de almacenamiento de energía de estos polímeros en un ambiente acuoso. La reacción es compleja y difícil de resolver por la transferencia simultánea de electrones, iones y moléculas de agua, pero demuestran que este tipo de baterías tienen un enorme potencial para el futuro.
Estas baterías resuelven el enorme problema de la escasez del cobalto o el litio, entre otros materiales, y que además eliminan la posibilidad de incendio en las baterías. Su diferente configuración química, basada en materiales altamente disponibles, hace que este nuevo tipo de baterías sean mucho más baratas que las que se están utilizando a día de hoy no solo en la industria del coche eléctrico. Señalan que esta nueva tecnología de almacenamiento de energía es un gran avance hacia las baterías sin litio. Ya tienen mucha información sobre hacia dónde tiene que avanzar la investigación para que, efectivamente, en un futuro no demasiado lejano este tipo de baterías sean una posibilidad real a nivel comercial.
No se refieren a si este tipo de baterías se podrían usar en coches eléctricos, pero es que su potencial no se queda ahí. Este tipo de baterías, como las de iones de sodio, podrían ser las ideales para el almacenamiento de energía eléctrica a gran escala. Y esto, aunque de una forma indirecta, no solo beneficia al desarrollo del vehículo eléctrico sino a la transición completa hacia el uso de energías renovables.
