Un equipo de investigadores de la Universidad de Texas A&M ha estado trabajando con electrodos de batería a base de agua sin metal, dando con algo que promete ser revolucionario: la diferencia en la capacidad de almacenamiento de energía es de hasta un 1000 %.
Es posible que al hablar de baterías y “agua” no tengas muy claro cuál es el funcionamiento exacto. Como explican en el estudio publicado recientemente en Nature, las baterías a base de agua o acuosas consisten en un cátodo, el electrodo con carga negativa; un ánodo – el electrodo cargado positivamente; y un electrolito, como las baterías tradicionales.
Sin embargo, y aquí está lo interesante, en esta batería a base de agua, los cátodos y ánodos son polímeros que pueden almacenar energía, y el electrolito es agua mezclada con sales orgánicas. El electrolito transfiere los iones, las partículas portadoras de carga, de un lado a otro entre el cátodo y el ánodo, y el electrolito también es clave para el almacenamiento de energía a través de sus interacciones con el electrodo.
Como ha explicado en Electrek la profesora de ingeniería química y coautora, la Dra. Jodie Lutkenhaus:
Si un electrodo se hincha demasiado durante el ciclo, entonces no puede conducir los electrones muy bien y pierde todo el rendimiento. Creo que hay una diferencia del 1000 % en la capacidad de almacenamiento de energía, dependiendo de la elección del electrolito debido a los efectos de hinchamiento.
Cuentan los investigadores en el nuevo trabajo que los electrodos, los polímeros radicales no conjugados activos redox, “son candidatos prometedores para baterías a base de agua debido al alto voltaje de descarga de los polímeros y la rápida cinética redox”. Aunque también señalan que:
Se sabe poco sobre el mecanismo de almacenamiento de energía de estos polímeros en un ambiente acuoso. La reacción en sí es compleja y difícil de resolver debido a la transferencia simultánea de electrones, iones y moléculas de agua.
¿Y todo esto qué beneficios traería? Tal y como apuntan, estas baterías “acuosas” podrían mitigar la posible escasez de metales como el cobalto y el litio, así como eliminar la posibilidad de incendios en las baterías.