Un nuevo diseño de batería recargable, creado con sal, podría abrir el camino hacia una energía más verde. Investigadores de la Universidad de Nottingham Ningbo China (UNNC) han unido fuerzas con un grupo de especialistas en el Instituto de Física Aplicada de Shanghai (SINAP), Academia de Ciencias de China en diseños para el nuevo acumulador de energía que permite una mayor potencia y al mismo tiempo dura más que las baterías convencionales.

La creciente demanda de vehículos eléctricos y formas de transporte más sostenibles significa encontrar nuevas formas de almacenamiento de energía, como baterías, supercondensadores y pilas de combustible. Actualmente, un gran desafío al que se enfrenta la industria es la mala calidad del rendimiento de las baterías recargables, que a menudo pierden energía y potencia demasiado rápido con el tiempo.

El equipo de colaboración está dirigido por el profesor Jiangiang Wang, experto en química de sales fundidas en SINAP, y el profesor George Chen, Profesor de la Cátedra Li Dak Sum en Tecnologías Electroquímicas en UNNC, y ha trabajado para diseñar una posible solución descrita en un artículo publicado en la revista ChemSusChem .

El papel, Una batería de oxígeno de hierro de sal fundida de alta temperatura recargable, describe la investigación llevada a cabo utilizando una batería recargable de hierro-oxígeno novedosa y asequible que contiene un electrolito bifásico de carbonato fundido y óxido sólido. El primer autor del artículo, El Dr. Cheng Peng señaló que el nuevo diseño combina los méritos de una celda de combustible de óxido sólido y una batería de metal-aire fundido, ofreciendo una cinética de reacción de la batería y una capacidad de potencia significativamente mejoradas sin comprometer la capacidad de energía.

El profesor Chen dijo:"Actualmente, El mayor desafío para las baterías recargables de metal-oxígeno reside en la lenta cinética de las reacciones de los electrodos, resultando en bajas densidades de energía y potencia. Por lo tanto, La activación de las reacciones de los electrodos tanto negativo como positivo es crucial para las baterías de metal-oxígeno recargables de alto rendimiento ".

La solución a este desafío, confirmada por el trabajo del equipo, es innovadora pero simple y de bajo costo. El profesor Wang explicó:"Analizamos cómo elevar la temperatura de trabajo de la batería de metal-oxígeno utilizando metales como el hierro como base, ya que puede activarse a alta temperatura y mantiene el costo bajo. Las celdas de combustible de óxido sólido usan estaño o bismuto como materiales de electrodo negativo, pero un problema fue la formación de óxidos metálicos entre el metal y el electrolito sólido e impidiendo la conductividad iónica ".

El Dr. Peng agregó:"Un tipo de batería de metal-oxígeno de alta temperatura es la llamada batería de aire fundido que puede utilizar metales básicos para una rápida transferencia de carga de múltiples electrones en sales fundidas. Las sales fundidas tienen la capacidad de disolver óxidos metálicos. Nuestra propuesta Observó una batería de hierro-oxígeno de sal fundida con un electrolito bifásico de carbonato fundido y óxido sólido que fusiona los méritos de ambos tipos de batería.

"El resultado fue una batería de hierro-oxígeno de sal fundida de alta temperatura recargable de bajo costo y larga vida útil con alta capacidad de almacenamiento de energía y capacidad de carga y descarga rápida de energía".

El equipo detrás del nuevo diseño anticipa que la nueva batería tiene una gran aplicación potencial en el área de almacenamiento de energía renovable y a escala de red. Profesor Chen, quien también dirige un laboratorio de electrólisis de sales fundidas en Nottingham, Dijo que la nueva investigación detrás del diseño de la batería tiene múltiples aplicaciones. Por ejemplo, Las sales fundidas son el fluido de almacenamiento ideal para el calor solar a altas temperaturas. Por lo tanto, la batería de hierro-oxígeno de sal fundida es, en principio, capaz de almacenar tanto el calor solar como la electricidad, lo cual es muy deseable para las necesidades energéticas tanto domésticas como industriales.