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Actualidad científica

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  • 16/12/2018

Química

Un nuevo tipo de batería logra superar el obstáculo de la temperatura y podría desplazar a las de litio

Las baterías que usasen fluoruro como portador de la carga podrían, en teoría, almacenar mucha más energía que las actuales. Ahora funcionan ya también a temperatura ambiente.

Science

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El fluoruro se emplea para proteger los dientes, pero sirve también para hacer baterías, y ahora se ha logrado que funcionen a temperatura ambiente gracias a unas sales de fluoruro de tetra-alquil amonio en disolventes de éter [Mysid].

Hasta ahora, las baterías de ion de litio han sido la medida de todas las cosas. Hoy son pequeñas y, al mismo tiempo, con capacidad suficiente para alimentar un dispositivo electrónico portátil o inlcuso un coche eléctrico. Sin embargo, en estos momentos parece que asoma una nueva generación de baterías que superaría a las de litio, tal y como se desprende de un artículo recién publicado en Science. Las baterías de ion de fluoruro pueden almacenar hasta ocho veces la energía que contiene una batería actual del mismo tamaño, al menos según los cálculos.

Esa técnica, sin embargo, tenía un inconveniente que la volvía muy poco práctica para un aparato que se lleva en el bolsillo: solo funcionaba a temperaturas de más de 150 grados, excesivas para la mayoría de las aplicaciones. Pero ahora Victoria K. Davis, del Laboratorio de Propulsión a Chorro del Caltech, y sus colaboradores han conseguido que una batería así funcione también a temperatura ambiente.

La mejora esencial tiene que ver con los electrolitos, el medio conductor que lleva a los portadores de la carga entre el cátodo y el ánodo. Hasta este momento, los electrolitos que se conocían para esas baterías eran sustancias sólidas que solo a altas temperaturas transportaban suficientemente el fluoruro. El equipo de Davis buscó una solución química nueva: una combinación de un fluoruro con un medio disolvente que permitiese una gran concentración de fluoruro, que condujese bien el ion y que no se descompusiese con la tensión eléctrica adecuada para la batería. Al la vez, hubo que adaptar las conexiones eléctricas a la nueva solución electrolítica: con una cubierta de trifluoruro de lantano, que impide que se disuelva el núcleo de cobre. Con carga, el cobre reacciona y se convierte en fluoruro de cobre, y en la descarga la reacción va en sentido contrario. Como explica el equipo, la bateria de sus investigaciones aguantó siete ciclos de carga y descarga a temperatura ambiente; parece que este posible tipo de batería de alto rendimiento tendrá que permanecer todavía unos años en fase de estudio.

Lars Fischer / spektrum.de

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Spektrum der Wissenschaft.

Referencia: «Room-temperature cycling of metal fluoride electrodes: Liquid electrolytes for high-energy fluoride ion cells», de Victoria K. Davis et al. en Science, Vol. 362, Issue 6419, pp. 1144-1148.

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