Las baterías alcalinas de flujo de zinc-hierro (AZIFB) son adecuadas para aplicaciones de almacenamiento de energía estacionarias debido a las ventajas del alto voltaje de celda abierta, bajo costo, y respeto al medio ambiente. Sin embargo, sufren de acumulación de dendrita de zinc y una densidad de corriente de funcionamiento relativamente baja.

Recientemente, un grupo de investigación dirigido por el profesor Li Xianfeng del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China (CAS) desarrolló una membrana de doble capa de hidróxido (LDH) con alta conductividad de hidróxido y selectividad de iones para baterías de flujo de hierro y zinc alcalino .

El estudio fue publicado en Comunicaciones de la naturaleza el 7 de junio.

Para mejorar la densidad de corriente de funcionamiento de AZIFB, los investigadores agregaron nanomateriales LDHs al AZIFB y diseñaron una membrana compuesta basada en LDHs con alto rendimiento. Se logró una alta selectividad y una excelente conductividad de iones de hidróxido mediante la combinación de la galería de capas intermedias bien definida con una fuerte red de enlaces de hidrógeno a lo largo de las superficies 2D.

Identificaron que los grupos -OH de la superficie de la capa de LDH podrían ayudar a la conducción de OH ^- al promover la transferencia de protones de una molécula de agua al OH original ^- .

Debido a la alta conductividad iónica, la membrana basada en LDHs permitió al AZIFB operar a 200 mA cm ^-2 , junto con una eficiencia energética del 82,36%.

"Este estudio ofrece una nueva perspectiva para diseñar y fabricar membranas de alto rendimiento para AZIFB, ", dijo el profesor Li.