Diseñan baterías de sal recargables para autos eléctricos más ambientales y económicas

Un grupo de investigadores británicos y chinos ha diseñado un nuevo tipo de batería recargable con la sal como elemento clave. Los científicos estiman que este avance contribuiría en el cambio más rápido a un transporte más ecológico.

Hasta los momentos, las baterías recargables para autos eléctricos de iones de litio pueden perder energía y potencia con el tiempo. Según alertan los investigadores, bajo ciertas condiciones, estas baterías también pueden sobrecalentarse mientras funcionan o se cargan. También pueden degradar la duración de la batería y reducir la distancia disponible por cada carga.

En ese sentido, la Universidad de Nottinghan y seis institutos de investigación científica de China adelantan ensayos para superar esos obstáculos. Desarrollan un sistema de almacenamiento de energía innovador y asequible con las ventajas combinadas de rendimiento de una pila de combustible de óxido sólido y una batería de metal-aire.

La nueva batería podría ampliar considerablemente la autonomía de los autos  eléctricos. Y, al mismo tiempo, sería totalmente reciclable, respetuosa con el medio ambiente, de bajo coste y segura.

En las primeras fases de investigación, el equipo exploró un diseño de batería de hierro y aire de alta temperatura. Utilizaba sal fundida como un tipo de electrolito, activado por calor, para la conductividad eléctrica. Las sales fundidas baratas ayudan a dar a una batería una impresionante capacidad de almacenamiento de energía y un largo ciclo de vida.

Los investigadores han conseguido convertir la sal fundida en una sal blanda-sólida, usando nanopolvos de óxido sólido. Jianqiang Wang, del Instituto de Física Aplicada de Shangai, prevé que este electrolito de estado cuasi-sólido (QSS) es adecuado para las baterías de metal-aire.

Señala que funcionan a 800 ºC, ya que suprime la evaporación y fluidez de las sales fundidas que pueden producirse a temperaturas de funcionamiento tan elevadas.

Desarrollan baterías de sal recargables para autos eléctricos

Cheng Peng, también del Instituto de Física Aplicada de Shanghái, explicó un aspecto de diseño único y útil de esta investigación experimental. Detalló que una celda de combustible de óxido sólido convierte el hidrógeno y el oxígeno en electricidad como resultado de una reacción química. Si bien son muy eficientes para extraer energía de un combustible, duraderos, de bajo costo y más ecológicos de producir, no son recargables.

Mientras tanto, las baterías de metal-aire son celdas electroquímicas que utilizan un metal barato como el hierro y el oxígeno presente en el aire para generar electricidad. Durante la carga, solo emiten oxígeno a la atmósfera. Aunque no son muy duraderas, estas baterías densas de alta energía para autos eléctricos son recargables. Además, descargan tanta electricidad como las baterías de iones de litio, pero de manera mucho más segura y económica.

“En condiciones de calor extremo, la sal fundida de estas baterías puede ser agresivamente corrosiva, volátil y evaporarse o tener fugas. Esto supone un desafío para la seguridad y estabilidad del diseño de la batería. Había una necesidad urgente de ajustar estas características de electrolitos para un mejor rendimiento de la batería. Y permitir su uso futuro en el transporte eléctrico”, dijo George Chen, líder del estudio de la Universidad de Nottingham.

Asimismo, Chen espera que los “buenos resultados” del equipo ayuden a establecer un enfoque más sencillo y eficiente de este proceso. El propósito es desarrollar baterías de metal-aire de sales fundidas para autos eléctricos. De bajo coste y alto rendimiento con gran estabilidad y seguridad.

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