Las baterías de iones de litio de móviles, ordenadores, coches eléctricos y electrodomésticos podrían tener los días contados. Estas pilas son muy contaminantes, dependen de materiales costosos y generan problemas de fiabilidad debido a su baja resistencia a los golpes y su alta inflamabilidad.
La alternativa no son las pilas en estado sólido ni de hidrógeno, podrían ser las baterías de iones de hidruro (H⁻). Los investigadores han trabajado durante años en estos modelos con hidruros con mayor rendimiento y eficiencia, pero el proceso de carga sigue siendo un reto.
La primera batería de iones de hidruro recargable
China ha construido la primera batería de iones de hidruro recargable de la mano del Instituto de Física Química de Dalian (DICP), perteneciente a la Academia China de Ciencias (CAS). Los investigadores han creado un nuevo electrolito con núcleo-capa de H⁻, según un estudio publicado por la revista Nature.
Este proyecto ha ido más lejos que muchos de los modelos de H⁻ que se han presentado hasta la fecha. Los científicos han ensamblado con éxito el primer prototipo funcional de una batería con un electrolito de iones de hidruro recargable.
Esto ha sido posible gracias a un diseño con una delgada capa de hidruro de bario (BaH₂), un sólido cristalino conocido por su alta reactividad con algunos fluidos. Este material encapsula el hidruro de cerio (CeH₃), que también reacciona con electrolitos como el agua a 0°С.
Los iones de hidruro han despertado interés de los científicos gracias a sus propiedades electroquímicas y su masa extremadamente baja, aunque es un material algo inestable. Ningún modelo ha conseguido una batería con estabilidad térmica y compatible con los electrodos que requieren estos sistemas.
Una batería de hidruro de hasta 1,9 V
El prototipo construido por la Academia China de Ciencias ha superado con éxito las primeras pruebas. Esta batería de iones de hidruro consiguió una capacidad de descarga inicial de 984 mAh/g y retuvo 402 mAh/g tras 20 ciclos de carga, todo ello a temperatura ambiente.
Este es uno de los pasos más importantes en la búsqueda de alternativas al litio de los últimos años. La pila de iones de hidruro ha alcanzado los 1,9 V, lo que permite alimentar una lámpara de diodo de luz amarilla, aunque aún es pronto para hablar de cargar un móvil por completo.
El almacenamiento de energía sería más seguro en comparación con las pilas de iones de litio, también abre una posibilidad a la conversión en energía limpia. El hidruro no genera dendritas durante el proceso de carga, lo que indirectamente también mejora la eficiencia de la pila.
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Etiquetas: Baterias, prototipos, china