Las baterías de litio tendrán una alternativa más ecológica

Las baterías de iones de litio han protagonizado el desarrollo extremo de toda la electrónica portátil y los vehículos eléctricos. Sin embargo, las minas donde se extrae el litio producen un importante impacto ambiental y el reciclaje de las baterías es muy complejo, lo que ensucia el futuro verde que a todos nos gusta imaginar.

Por fortuna, ya se están desarrollando alternativas. Una investigación dirigida por el doctor Si Hyoung Oh e investigadores del Centro de Investigación de Almacenamiento de Energía del Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) ha desarrollado una batería acuosa recargable que se presenta como un candidato potencial para reemplazar la omnipresentes baterías de iones de litio. 

Ya existían baterías acuosas recargables, pero no se había conseguido eliminar el riesgo de que explotaran debido a la corrosión de los depósitos metálicos dentro de la batería y a la acumulación de hidrógeno en forma de gas. Ahora, los investigadores coreanos han resuelto este problema. 

El equipo de investigación de KIST han desarrollando un catalizador compuesto de dióxido de manganeso y paladio, que sustitue al zinc de los modelos anteriores. Al agregar una pequeña cantidad de paladio, el catalizador absorbe fácilmente el hidrógeno y lo regenera en agua. Esta ingeniosa solución no sólo alivia la presión interna sino que también evita el agotamiento de los electrolitos, garantizando así el rendimiento y la seguridad de la batería. En su celda prototipo equipada con los nuevos catalizadores, la presión interna se mantuvo muy por debajo del umbral de seguridad, lo que demuestra la eficacia de su solución en condiciones del mundo real.

Publicado en la revista Energy Storage Materials, este desarrollo significa un paso monumental hacia la viabilidad comercial de las baterías acuosas, especialmente en los sistemas de almacenamiento de energía. Ya sea una batería de teléfono inteligente o de un vehículo eléctrico, el efecto dominó de este avance podría desencadenar una rápida expansión en el mercado global de almacenamiento de energía, que actualmente está dominado por las baterías de iones de litio.

Más allá del ámbito de las baterías, la tecnología alberga el potencial de abordar las fugas de gas hidrógeno en diversas instalaciones industriales, como estaciones de servicio de hidrógeno y plantas de energía nuclear, donde dichas fugas constituyen un importante problema de seguridad.

"Esta tecnología pertenece a una estrategia de seguridad personalizada para baterías recargables acuosas, basada en el mecanismo de seguridad activo incorporado, a través del cual los factores de riesgo se controlan automáticamente", explica el Dr. Oh. "Además, se puede aplicar a diversas instalaciones industriales donde las fugas de gas hidrógeno son uno de los principales problemas de seguridad (por ejemplo, gasolineras de hidrógeno, plantas de energía nuclear, etc.) para proteger la seguridad pública".

Las baterías recargables acuosas, además, son más baratas que las de litio, poque utilizan soluciones a base de agua como electrolitos, a diferencia de los disolventes orgánicos utilizados en las baterías tradicionales de iones de litio. Estas baterías serán mucho más respetuosas con el medio ambiente debido a que contienen materiales abundantes y fácilmente reciclables. 

Pero aún se tiene que superar el problema de su tamaño para que las nuevas baterías acuosas sean una alternativa real a las de litio.