Investigadores coreanos han desarrollado una nueva batería para coches eléctricos, bautizada como «aluminum-air flow battery», que es más eficiente energéticamente que las baterías de iones de litio y no tiene riesgos de explosión.
Con esta nueva tecnología se reemplazaría la batería en lugar de cargarla, ahorrándoles así a los conductores el tiempo de carga. Son más ligeras que las baterías para coches eléctricos que hay ahora mismo en el mercado y, al mismo tiempo, acumulan más energía con menor riesgo de explosión.
La nueva batería fue desarrollada por investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST) dirigidos por el profesor Cho Jae-pil del Departamento de Energía e Ingeniería Química.
La «batería de aluminio-aire» es más eficiente energéticamente que las baterías de iones de litio mientras que reduce el riesgo de explosión.
La nueva batería no es una batería recargable, sino una batería de un sólo uso. Cuando se usa en un coche eléctrico, la electricidad se suministrada simplemente reemplazando el aluminio. Según los investigadores, el aluminio tiene una densidad energética superior en comparación con el mismo peso de la gasolina.
«Mientras que 1 kg de gasolina representa 1.700 Wh de densidad energética en un coche, la de aluminio aplicada a una batería de aluminio-aire es de 2.500 Wh por kg«, dijo Cho, añadiendo: «Con la densidad de energía de este tipo, podemos hacer una batería que permita a un coche eléctrico recorrer hasta 700 km con cada cambio«.
La tecnología es del tipo «batería de metal-aire» que obtiene energía eléctrica a través de la reacción de varios metales (combustibles) con el aire. Las baterías de metal-aire se han estado investigado porque son más densas energéticamente que las baterías de iones de litio. En particular, hay grandes expectativas en el aluminio porque es ligero y barato, y no explota. Es mejor que el litio.
Sin embargo, los baterías de aluminio-aire existentes se descargan muy rápido por la acumulación de subproductos de aluminio durante la fabricación. El equipo del profesor Cho resolvió este problema desarrollando un método de «flujo de electrolitos», de esta forma los subproductos no se acumulan y el rendimiento se mantiene.
También se ha desarrollado un catalizador de alto rendimiento (catalizador de nanoplaca de óxido de manganeso y plata) que activa la reacción en el electrodo receptor de aire. Se espera que la batería de aluminio-aire aplicada con catalizador aumente la autonomía del coche eléctrico porque su densidad de energía es alta y no explota.
El primer autor del trabajo Ryu Jae-chan, estudiante de doctorado del Departamento de Ingeniería Energética del UNIST, afirmó: «Resolvimos el problema de la precipitación de los electrodos de aluminio desarrollando la tecnología de flujo de electrolitos y conseguimos una alta densidad de energía aplicando catalizadores de alto rendimiento a los electrodos de aire«.
La capacidad de descarga de la batería de aluminio-flujo de aire se ha multiplicado por 17 en comparación con la batería de aire de aluminio convencional. La capacidad de los catalizadores a base de óxido de manganeso y plata recientemente desarrollados era comparable a la de los catalizadores de platino convencionales (Pt / C). Como la plata es 50 veces más barata que el platino, también es más competitiva en términos económicos.
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