Nuevas baterías metal-aire mejoradas allanan el camino hacia energías más limpias
Se espera que las baterías desempeñen un papel esencial para transformar la forma de generar, almacenar y utilizar la energía en un futuro próximo. Esto es especialmente cierto en el sector del transporte, que es el mayor consumidor de combustibles fósiles. Sin embargo, la densidad de energía actual de las baterías de ion-litio es limitada debido a los materiales de los electrodos, que se basan en la intercalación química. Una posible solución de almacenamiento de energía son las baterías metal-aire, cuya energía específica es un orden de magnitud superior que la de las baterías de ion-litio actuales. La batería metal-aire utiliza un ánodo de metal puro y un cátodo de aire ambiente. El proyecto LI-AIR CATHODES (Engineering and design of novel tailored Li-air battery cathodes), financiado por la Unión Europea, desarrolló materiales nuevos para cátodos estudiando el comportamiento de las celdas metal-aire mediante espectroscopia de impedancia electroquímica. Este enfoque permitió a los investigadores para desarrollar un modelo cuantitativo de la relación entre la química de descarga en el cátodo, la morfología y el rendimiento de la celda. Los socios del proyecto también estudiaron la química y la morfología de los productos de reacción para conocer mejor qué elementos permitirían crear celdas más duraderas del mejor modo posible. Además, se estudiaron las baterías de sodio (Na) y se compararon con las de Li-aire. Entre los resultados figura un modelo validado de los procesos de carga y descarga para celdas de Li-aire y Na-aire. Se estudiaron catalizadores prometedores analizando los efectos de la química y la morfología sobre las tensiones de carga y descarga de las baterías de Li-óxido recargables. Estos estudios también mostraron una mayor reversibilidad y duración del ciclo de vida de las baterías de Na-aire frente a las de Li-aire. Se utilizaron técnicas de microscopia para monitorizar la formación de productos de la descarga, a fin de conocer más a fondo esta tecnología para desarrollar prototipos. LI-AIR CATHODES obtuvo varios resultados prometedores relativos a las baterías de Na-aire, que deberían ayudar a crear un prototipo utilizando grafeno (ligero, económico y muy buen conductor). También beneficiará a la comunidad científica en general, especialmente en los campos de la química, física, ciencia de materiales y electroquímica.
