Investigadores chinos desarrollan batería de flujo zinc-bromo de alta densidad energética y más de 700 ciclos sin corrosión, mayor vida útil y menos costes en parques solares y eólicos

Instituto DICP presenta batería de flujo de bromo con 78% de eficiencia y vida útil extendida gracias a concentración ultrabaja de Br₂

• Almacenamiento estacionario.
• Baterías de flujo.
• Bromo abundante.
• Más densidad energética.
• Menos corrosión.
• Vida útil prolongada.
• Costes a la baja.
• Escalado real.

Investigadores desarrollan un nuevo sistema de baterías de flujo de bromo de alta densidad energética y larga vida útil

Las baterías de flujo llevan años apareciendo en el radar como una pieza clave para almacenar grandes cantidades de energía renovable. No para móviles ni coches, sino para algo igual de importante: estabilizar redes eléctricas cada vez más dependientes del sol y el viento. Dentro de esta familia, las baterías basadas en bromo siempre han resultado atractivas por una razón sencilla: el elemento es relativamente abundante, barato y químicamente muy activo. Demasiado activo, en realidad.

El problema histórico ha sido ese. Durante la carga, el sistema genera bromo elemental (Br₂), una sustancia corrosiva, volátil y difícil de manejar a largo plazo. Corroe componentes, degrada membranas y obliga a usar materiales caros. Todo eso frena su despliegue comercial. Hasta ahora.

Un equipo liderado por el profesor Li Xianfeng, del Instituto de Física Química de Dalian (DICP), ha presentado en Nature Energy un enfoque distinto, menos obvio y mucho más elegante: cambiar la propia reacción electroquímica del bromo.

Una química distinta para un problema antiguo

Tradicionalmente, las baterías de flujo de bromo funcionan mediante una transferencia de un solo electrón, donde los iones bromuro se oxidan y forman Br₂. El nuevo sistema rompe con esa lógica. Los investigadores introducen aminas en el electrolito, que actúan como captadores químicos del bromo generado durante la carga.

El resultado es clave: el Br₂ no se acumula libremente, sino que se transforma en compuestos bromados estables, manteniendo la concentración de bromo elemental en niveles ultrabajos, en torno a 7 mM. Para ponerlo en contexto: es una fracción mínima comparada con los sistemas convencionales.

Este cambio permite algo poco habitual en baterías de flujo de bromo: una transferencia de dos electrones, lo que se traduce directamente en mayor densidad energética, sin aumentar agresividad química. Más energía por litro. Y menos problemas.

Menos corrosión, más años de vida

La consecuencia práctica es inmediata. Al reducir drásticamente la presencia de Br₂ libre, el electrolito se vuelve mucho menos corrosivo. Esto permite utilizar membranas de intercambio iónico no fluoradas, como SPEEK, más baratas y con menor impacto ambiental que las fluoradas habituales. Un detalle técnico, sí, pero con enorme peso económico.

En pruebas a escala de sistema, el equipo ensambló una batería de 5 kW, que operó de forma estable durante más de 700 ciclos a una densidad de corriente de 40 mA cm⁻², con una eficiencia energética superior al 78 %. Y lo más relevante: sin signos de corrosión en colectores de corriente, electrodos ni membranas, antes ni después del ensayo. Nada trivial en este tipo de tecnologías.

Escalar sin sorpresas

Uno de los puntos fuertes del trabajo es que no se queda en la demostración de laboratorio. El sistema se ha probado a una escala donde empiezan a aparecer los problemas reales: materiales, sellados, estabilidad química prolongada. Y ahí, el enfoque ha funcionado.

Esto refuerza la idea de que las baterías de flujo zinc-bromo pueden volver a la conversación como solución viable para almacenamiento estacionario, especialmente en redes eléctricas con alta penetración renovable, microrredes industriales o instalaciones aisladas.

Potencial

Este avance abre la puerta a sistemas de almacenamiento más robustos y asequibles para acompañar la expansión de la energía solar y eólica. No es una batería para todo, ni pretende serlo. Pero encaja bien donde hace falta estabilidad, ciclos largos y costes contenidos.

En un contexto de transición energética real, tecnologías así pueden facilitar redes más flexibles, reducir la necesidad de centrales de respaldo fósil y mejorar la resiliencia energética local. No suena espectacular. No sale en anuncios. Pero es justo el tipo de innovación silenciosa que sostiene los cambios profundos.

A veces, avanzar no es inventar algo nuevo, sino hacer que lo que ya existe deje de fallar. Aquí, el bromo deja de ser el problema y pasa a ser parte de la solución. Y eso, en almacenamiento energético, ya es decir bastante.

Más información: Grid-scale corrosion-free Zn/Br flow batteries enabled by a multi-electron transfer reaction | Nature Energy