Investigadores de la Universidad de Adelaida han desarrollado un electrolito dual con sales separadas para mejorar las baterías recargables de zinc acuosas. Este nuevo diseño permite que las baterías retengan el 93% de su capacidad tras 900 ciclos de carga y funcionen en un rango de temperatura de -40°C a +40°C.
- Nueva batería de zinc con electrolito dual.
- 93 % de capacidad tras 900 ciclos.
- Funciona entre -40 °C y +40 °C.
- Más segura, no inflamable.
- Zinc: recurso abundante y barato.
- Ideal para movilidad eléctrica y redes inteligentes.
Una nueva vía para baterías de zinc acuosas
Un equipo de investigadores de la Universidad de Adelaida ha dado un paso clave en el desarrollo de baterías recargables de zinc acuosas (AZB), una tecnología que podría cambiar el panorama energético actual. Liderados por la profesora Zaiping Guo, del Departamento de Ingeniería Química, los investigadores han centrado sus esfuerzos en mejorar la seguridad, sostenibilidad y rendimiento de estas baterías, que utilizan agua con sales de zinc disueltas como electrolito y zinc metálico como ánodo.
A diferencia de las baterías de litio —hoy dominantes en el mercado—, las AZB no presentan riesgos de incendio gracias a su naturaleza no inflamable, lo que las hace especialmente atractivas para aplicaciones en el hogar, vehículos eléctricos o sistemas de almacenamiento estacionario. Además, el zinc es un material abundante, barato y con bajo impacto ambiental, lo que reduce la dependencia de recursos críticos y mejora la huella ecológica del almacenamiento energético.
El reto: estabilidad a largo plazo
A pesar de sus ventajas, las AZB no han alcanzado aún una adopción masiva por un problema recurrente: su vida útil limitada. Estas baterías sufren reacciones indeseadas entre el zinc y el electrolito, generando hidrógeno gaseoso y corrosión, lo que afecta negativamente su rendimiento y seguridad. También presentan una baja tolerancia térmica, operando eficazmente solo en rangos muy estrechos de temperatura.
La solución propuesta por el equipo australiano se basa en un electrolito dual desacoplado (DDSE), un enfoque innovador que separa las funciones electroquímicas entre dos tipos de sales de zinc para optimizar la estabilidad, velocidad de carga y tolerancia térmica de la batería.
Electrolito dual: dos sales, dos funciones
El diseño del DDSE combina perclorato de zinc (Zn(ClO₄)₂) y sulfato de zinc (ZnSO₄). Cada sal desempeña un papel distinto y estratégico:
- Zn(ClO₄)₂ permanece en la solución líquida, favoreciendo el movimiento rápido de iones y una mejor respuesta ante temperaturas extremas. Esto permite que la batería funcione desde -40 °C hasta +40 °C sin degradación significativa.
- ZnSO₄, en cambio, se adhiere a la superficie del zinc metálico, formando una capa protectora que evita la corrosión y prolonga la vida útil del ánodo.
Este reparto selectivo de funciones —confirmado mediante técnicas avanzadas de análisis— permite que la batería mantenga un 93 % de su capacidad tras 900 ciclos de carga y descarga, una cifra muy superior a la de diseños anteriores de baterías acuosas.
Implicaciones reales y aplicaciones potenciales
Este avance no es solo un logro académico. Representa un salto práctico hacia baterías más limpias, seguras y económicas. En un contexto global donde la demanda de almacenamiento energético crece exponencialmente —impulsada por la transición hacia energías renovables—, las AZB con DDSE podrían integrarse en microredes, estaciones de recarga para vehículos eléctricos, o incluso en infraestructuras rurales donde el litio resulta inviable por coste o disponibilidad.
A diferencia de los diseños híbridos con componentes orgánicos o de alta concentración, este sistema mantiene la esencia acuosa, lo que facilita su producción a gran escala sin comprometer la seguridad ni el medio ambiente. Países como China, India o Sudáfrica —con acceso limitado a litio pero abundante zinc— podrían ser los primeros en adoptar esta tecnología de forma masiva.
Además, este desarrollo se alinea con normativas emergentes, como la Regulación de Baterías de la Unión Europea (2023/1542), que exige criterios estrictos de sostenibilidad, trazabilidad de materiales y reciclabilidad en toda la cadena de valor.
Más información: Electrolito de doble sal desacoplado para prácticas baterías acuosas de zinc | Naturaleza Sostenibilidad
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