Harvard ha creado una batería “líquida” que podría durar más de una década.

La llamada batería de flujo pierde una capacidad del 1% cada 1000 ciclos de carga.

Las baterías de iones de litio alimentan todo, desde los teléfonos hasta la red eléctrica, pero su vida útil es increíblemente corta y además son difíciles de reciclar. Ahora, los investigadores de la Universidad de Harvard han encontrado una solución, literalmente.

El equipo desarrolló la llamada batería de flujo que almacena energía en soluciones líquidas. Esta solución modifica las moléculas en electrolitos, ferroceno y viológeno para hacerlas estables, solubles en agua y detener su degradación con el tiempo. Disueltas en agua, las moléculas pierden solo el uno por ciento de su capacidad por cada 1000 ciclos de carga. La batería no es tóxica, no es corrosiva y dura mucho más que los modelos actuales de iones de litio; se estima en una década, en lugar de meses.

Las baterías de este tipo se utilizan a menudo como una solución de almacenamiento para fuentes de energía renovables e impredecibles, como la eólica y la solar, pero requieren un mantenimiento regular de los electrolitos.

“Debido a que pudimos disolver los electrolitos en el agua, esta es una batería de larga duración que se puede colocar en el sótano”, dijo Roy Gordon, profesor de química y ciencia de los materiales en la Universidad de Harvard que dirigió la investigación. “Si se derramara en el piso, no comería concreto, y dado que el ambiente no es corrosivo, puede usar materiales más baratos para construir componentes de batería, como tanques y bombas”.

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La investigación espera romper el objetivo del Departamento de Energía de construir una batería que pueda almacenar energía por menos de $ 100 (£ 80) por kilovatio-hora. Si se hace esto, la energía renovable almacenada sería competitiva con las centrales eléctricas tradicionales. “Si puede acercarse a este objetivo de costos, cambiará el mundo”, dijo Michael Aziz, profesor de tecnología y materiales energéticos en Harvard.

Para el desarrollo de la nueva batería fue crucial investigar por qué las versiones actuales se degradan tan rápidamente, incluso en soluciones neutrales. Después de identificar que la molécula de violín en el electrolito negativo se descompone, el equipo pudo cambiar su estructura molecular para hacerla más estable. A continuación, se inició el trabajo en la fabricación de ferroceno, utilizado como electrolito positivo, que también es soluble.

“Los ferrocenos solubles acuosos representan una nueva clase de moléculas para baterías de flujo”, dijo Aziz. La composición neutra de la solución también debería reducir el costo de la membrana necesaria para separar las dos partes de la batería, haciéndola también menos tóxica. Harvard ha presentado patentes para el descubrimiento de “innovaciones en la tecnología de baterías de flujo”.

La investigación fue publicada en la revista ACS Energy Letters.

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