Baterías recargables de alta potencia

Una compañía suiza firma haber desarrollado baterías recargables de zinc-aire capaces de almacenar tres veces la energía de las baterías de ion litio, por volumen, costando solo la mitad. ReVolt, de Staefa, Suiza, planea vender pequeñas baterías “pilas botón” para audífonos a partir del próximo año e incorporar su tecnología en baterías de mayor tamaño, presentando baterías para teléfonos móviles y bicicletas eléctricas en los próximos años. La compañía está empezando a desarrollar también baterías de gran formato para vehículos eléctricos.

El diseño de la batería está basado en la tecnología desarrollada en SINTEF, un instituto de investigación en Trondheim, Noruega. La salida al mercado de ReVolt ha sido financiada y de momento la compañía ha recaudado 24 millones de euros en inversiones. James McDougal, CEO d ella compañía afirma que la tecnología supera el principal problema de las baterías recargables de zinc-aire que, por lo general, dejan de funcionar después de relativamente pocas recargas. Si se puede escalar la tecnología, las baterías de zinc-aire podrían hacer que los vehículos eléctricos fuesen más prácticos, al reducir su coste e incrementar su autonomía.

A diferencia de las baterías convencionales, que contienen todos los reactantes necesarios para general electricidad, las baterías de zinc-aire dependen del oxígeno de la atmósfera para generar una corriente. A finales de la década de los 80, estaba considerada una de las tecnologías de baterías más prometedoras debido a su elevada capacidad de almacenamiento teórica, señala Gary Henriksen, director del departamento de almacenamiento de energía electroquímica del Argonne National Laboratory de Illinois.

La química de la batería también es relativamente segura, porque no requiere materiales volátiles, por lo que las baterías de zinc-aire no son propensas a inflamarse como las de ion-litio.

Debido a estas ventajas, hace tiempo que hay en el mercado baterías de zinc-aire no recargables. Pero convertirlas en recargables ha sido todo un reto. En el interior d ella batería, un electrodo de aire poroso absorbe el oxígeno y, con la ayuda de un catalizador en la interfaz entre el aire y un electrolito basado en agua, lo reduce para formar iones hidroxilo. Estos viajan a través de un electrolito hasta el electrodo de zinc, en donde se oxida el zinc; una reacción que libera electrones para generar una corriente. Para la recarga se invierte el proceso: el óxido de zinc se vuelve a convertir en zinc y se libera el oxígeno en el electrodo de aire. Pero tras varios ciclos de carga y descarga, el electrodo de aire se puede desactivar, ralentizando o deteniendo las reacciones del oxígeno.

La batería también puede fallar si se seca o el zinc se acumula de forma desigual, formando estructuras ramificadas que crean un circuito corto entre los electrodos.

ReVolt afirma haber desarrollado unos métodos de control para la forma del electrodo de zinc (utilizando ciertos agentes de unión) y para gestionar la humedad dentro de la pila. También ha probado un nuevo electrodo de aire que tiene una combinación de catalizadores cuidadosamente dispersos para mejorar la reducción de oxígeno del aire durante la descarga y potenciar la producción de oxígeno durante la carga. Los prototipos han funcionado bien para más de cien ciclos y se espera que los primeros productos de la compañía sirvan para doscientos ciclos. McDougal espera aumentar esto hasta una cantidad de entre 300 y 500 ciclos, lo que haría que sirviesen para teléfonos móviles y bicicletas eléctricas.

Fuente: Technology Review


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