Xiaowei Teng, del Instituto Politécnico Worcester, impulsa un avance con iones de cloruro que transforma la perspectiva de las pilas recargables, desviándose del litio tradicional.
El mar: fuente inesperada de potencia energética
Las pilas de cloruro derivadas del agua marina, rica en sodio, potasio, zinc y especialmente cloruro, se presentan como una alternativa al litio en baterías recargables emergentes.
El artículo, que documenta este descubrimiento, ha sido publicado en la revista Chemistry of Materials.
Las actuales baterías de litio, fundamentales para vehículos eléctricos, enfrentan desafíos por su coste y dependencia de recursos limitados geográficamente. A modo de referencia, seis naciones albergan más del 85 % de las reservas mundiales de litio.
Innovación en química redox para baterías ecológicas
Teng, en colaboración con expertos de la Universidad de Alabama y el Laboratorio Nacional Brookhaven, ha superado barreras tecnológicas al integrar iones de cloruro en la química redox de baterías basadas en óxido de hierro.
El estudio titulado “La inserción de cloruro mejora la oxidación electroquímica del hidróxido de hierro” detalla estos hallazgos y ha sido destacado en Chemistry of Materials.
Investigaciones adicionales en el laboratorio del WPI evidenciaron que la incorporación de iones cloruro en Fe(OH)2 producía un material óxido verde intermedio, impulsando una eficiente reacción de conversión y mejorando la durabilidad cíclica.
Validación experimental y prototipo de batería acuosa
Para validar sus hallazgos, Teng y su equipo realizaron pruebas de difracción de rayos X y análisis elemental de alta precisión en el Laboratorio Nacional de Brookhaven.
Posteriormente, desarrollaron un prototipo de batería acuosa en cuanto a laboratorio usando electrodos derivados de óxidos e hidróxidos férricos. Según Teng, el uso de estos compuestos, abundantes en la Tierra, podría ofrecer una solución económica.
Cabe destacar que EE. UU. genera anualmente millones de toneladas de desechos férricos, y esta nueva química de baterías podría aprovechar dichos desechos para avanzar en el almacenamiento energético moderno.
Apoyo financiero y perspectivas futuras
Este proyecto ha contado con la financiación de la National Science Foundation y el Departamento de Energía.
Aunque las baterías de iones de litio dominan el mercado actual, es esencial seguir explorando y perfeccionando nuevas químicas de baterías para garantizar soluciones sostenibles y económicas en el futuro.
Es fundamental considerar que el coste y la eficiencia serán determinantes para decidir cuál tecnología de baterías será la “mejor” en diferentes aplicaciones y contextos.
El desafío constante de la innovación en almacenamiento energético
La búsqueda de alternativas a las baterías de iones de litio es imperativa para reducir costes y depender menos de recursos limitados geográficamente.
Cada propuesta innovadora en el campo de las baterías es una bienvenida aporte al sector, con la mira puesta en soluciones más sostenibles y accesibles para todos.