Electrolitos acuosos altamente concentrados, conocidos como electrolitos de agua en sal, podría ser una alternativa a los disolventes orgánicos utilizados en las baterías de los automóviles y otros dispositivos electroquímicos. Tienen las ventajas de la abundancia, bajo costo y no toxicidad, según el artículo de revisión "Electrolitos de agua en sal para dispositivos de almacenamiento de energía electroquímica acuosa de alto voltaje, "publicado en la revista Opinión actual en electroquímica de Vitor Leite Martins y Roberto Manuel Torresi, ambos afiliados al Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (IQ-USP) en Brasil.

El estudio se realizó como parte de la investigación postdoctoral de Martins supervisada por Torresi y parte del Proyecto Temático "Optimización de las propiedades fisicoquímicas de materiales nanoestructurados para aplicaciones en reconocimiento molecular, catálisis y conversión / almacenamiento de energía, "de la que Torresi es investigadora principal. Ambos proyectos cuentan con el apoyo de la FAPESP.

"El término 'electrolitos de agua en sal' se refiere a soluciones que constituyen una concentración muy alta de sal en una cantidad muy pequeña de agua. La cantidad de agua es suficiente para disolver los iones y promover la solvatación. El sistema no contiene agua libre , a diferencia de las soluciones convencionales, ", Dijo Torresi a Agência FAPESP.

Esto es posible solo si la molécula de sal que se va a disolver comprende un anión grande y un catión pequeño, Torresi explicó. Un ejemplo es LiTFSI, es decir., bis (trifluorometanosulfonil) imida de litio (CF ₃ ASI QUE ₂ NLiSO ₂ CF ₃ ), mientras que NaCI, es decir., cloruro de sodio o sal de mesa, no sirve de nada, ya que tiene un anión y un catión de tamaños similares.

"Debido a que no hay agua libre en esta solución ultraconcentrada, la división electrolítica del agua en hidrógeno y oxígeno se vuelve mucho más difícil, por lo que la estabilidad electroquímica de la solución es muy alta a pesar de que el sistema contiene agua, " él dijo.

En resumen, esta innovadora propuesta tecnológica basada en una alta concentración de sal en el agua ofrece importantes ventajas sobre la tecnología convencional que utiliza sal disuelta en compuestos orgánicos. Sin embargo, el uso tecnológico de electrolitos de agua en sal también presenta desafíos.

"La primera es que la solución contiene poca agua y es muy higroscópica:tiende a absorber la humedad del aire, y esto cambia su contenido de agua. La segunda es que las soluciones acuosas ultraconcentradas son altamente corrosivas, "Dijo Torresi.

La propensión a absorber la humedad ambiental se comparte con los disolventes orgánicos y es una de las razones por las que las baterías convencionales deben protegerse. pero la corrosividad es una gran desventaja:los disolventes orgánicos que se utilizan actualmente en las baterías de litio no atacan los electrodos, los únicos componentes metálicos, en gran medida.

Sin embargo, según Torresi, este inconveniente no debe sobrestimarse. "La corrosión fue un problema importante durante décadas. Ahora, sabemos cómo perfeccionar los colectores actuales, y con algunas adaptaciones, no será difícil superar el problema de la corrosión en una futura batería acuosa, " él dijo.