Un equipo de científicos del IEK de Jülich, en Alemania, ha descubierto un método para crear baterías de silicio-aire que tenga al menos 1.000 horas de vida útil.
La búsqueda de una alternativa al ion litio, del que se componen la mayoría de las baterías en electrónica de consumo que se utilizan hoy, es constante. El silicio-aire es una de las posibilidades y desde ahora más aún, pues un equipo de científicos del Instituto de Investigación de la Energía y el Clima (EIK) de Jülich han creado una batería con una vida útil de más de 1.000 horas. Un pasito adelante para que esta tecnología pueda tener algo que decir en el futuro.
Y es que el silicio-aire cuenta con algunas ventajas respecto al ion litio, como una mayor densidad energética. Además, el silicio es un elemento abundante en la corteza terrestre (el segundo por detrás del oxígeno), con lo que es barato y no resulta perjudicial para el medio ambiente.
El inconveniente de estas baterías es que tienen una vida útil pobre. ¿Por qué? Los científicos que se dedican a este campo están tratando de averiguarlo. Hasta ahora no se sabía si el problema está en el electrodo basado en el aire, en si se forma una capa protectora alrededor del ánodo de silicio o en si el electrolito empleado es el correcto.
Tomando este último camino, modificando el electrolito se había logrado incrementar la vida útil de una batería de silicio-aire a unas cientos de horas. El problema era que el nuevo electrolito salía caro, con lo que los costes se disparaban y la tecnología dejaba de ser una alternativa viable al ion litio.
En el EIK de la ciudad de Jülich, en la región alemana de Renania, al osete del país, los investigadores se han centrado también en el electrolito. Pero en lugar de cambiar su composición han optado por crear un sistema que rellenara el electrolito de la batería. Pues su hipótesis era que este se consumía con los ciclos de carga.
Con este sencillo movimiento han logrado que su batería de silicio-aire funcionara durante 1.100 horas. Cuando se detuvo la culpa era del ánodo, no del electrolito. Ni que decir tiene aún queda mucho por mejorar, pero hay un camino abierto.
En busca de la fórmula mágica para crear mejores baterías
Entre las investigaciones que se están llevando a cabo en torno a las baterías están las que estudian las posibilidades del litio-aire. Lo que hacen aquí es tomar el mismo elemento del que están compuestas la mayoría de las baterías actuales, el litio, y usar el oxígeno del aire en lugar de incorporar un oxidante interno. De tal manera que la densidad energética es mayor.
Si bien este modelo tiene retos aún por solventar, como su estabilidad o impedir que el ánodo reaccione con el electrolito, parte del concepto se traslada a las baterías de silicio-aire. Y es que el silicio es otro de los elementos con los que se ha experimentado para acumular energía. Algunas prometedoras investigaciones mostraban resultados apabullantes, con tiempo de carga de tan solo diez minutos para una batería de tamaño estándar en electrónica de consumo o una duración significativamente superior a la conocida.
Imágenes: TechStage y Forschungszentrum Jülich
