Un equipo de investigadores de la Universidad de Flinders, en Australia, presentó un prototipo de batería acuosa de zinc y yodo que logró recargarse completamente en apenas unos minutos y superar los 60.000 ciclos de carga y descarga sin una pérdida significativa de capacidad.

El desarrollo apunta a resolver algunas de las limitaciones de las baterías de zinc y yodo, una tecnología que despierta interés como alternativa a los sistemas basados en iones de litio, especialmente para aplicaciones de almacenamiento energético.

Una solución para evitar la degradación del yodo

Uno de los principales problemas de las baterías de zinc y yodo es la inestabilidad del yodo durante los ciclos de funcionamiento, que puede provocar una degradación progresiva del sistema.

Para solucionar este inconveniente, los investigadores desarrollaron una especie de “jaula molecular” basada en polímeros derivados de ciclodextrinas. Estas moléculas, obtenidas mediante procesos relacionados con el almidón, cuentan con una estructura que permite atrapar los poliyoduros y limitar su desplazamiento dentro de la batería.

De esta manera, el sistema busca reducir las reacciones químicas que deterioran el material activo y, al mismo tiempo, prolongar considerablemente la vida útil de la batería.

Según los resultados publicados, el prototipo puede alcanzar una capacidad de aproximadamente 200 mAh/g durante 8.000 ciclos, mientras que una configuración de menor capacidad, de 150 mAh/g, superó los 60.000 ciclos.

La carga completa también puede realizarse en tiempos muy reducidos: alrededor de siete minutos en determinadas condiciones y hasta tres minutos en otras.

Más de 60.000 ciclos de funcionamiento

Las pruebas de laboratorio mostraron una degradación por ciclo extremadamente baja, situada aproximadamente entre 0,0001 % y 0,0003 %, según las condiciones de funcionamiento evaluadas.

La batería utiliza un electrolito acuoso, lo que reduce algunos de los riesgos asociados con los electrolitos inflamables utilizados en determinadas baterías convencionales.

Sin embargo, se trata todavía de prototipos de laboratorio de dimensiones reducidas. Por lo tanto, los resultados obtenidos no implican que una batería comercial pueda ofrecer exactamente el mismo rendimiento cuando se aumenten su tamaño y capacidad.

Pensada para almacenar energía renovable

Los investigadores no apuntan inicialmente a utilizar esta tecnología en teléfonos celulares, computadoras o tablets. El objetivo principal es desarrollar una solución para sistemas de almacenamiento energético de gran escala.

El equipo prevé aplicaciones en almacenamiento a gran escala, como plantas solares, y no en dispositivos portátiles. (Reuters)

Entre sus posibles aplicaciones se encuentran las instalaciones vinculadas con energía solar y otras fuentes renovables, donde resulta necesario almacenar electricidad para utilizarla posteriormente.

El proyecto también cuenta con colaboración de socios industriales para avanzar en el desarrollo de prototipos y evaluar las posibilidades de llevar la tecnología fuera del laboratorio.

Australia dispone además de importantes recursos de zinc, un elemento fundamental para este tipo de baterías, lo que podría favorecer el desarrollo de una cadena de producción local.

Una tecnología todavía en desarrollo

El avance representa una alternativa prometedora por combinar carga rápida, elevada cantidad de ciclos y un sistema acuoso, pero todavía debe superar distintas etapas antes de llegar a aplicaciones comerciales de gran escala.

El desafío será comprobar si las prestaciones obtenidas en condiciones controladas de laboratorio pueden mantenerse al fabricar baterías de mayor tamaño y capacidad, así como evaluar sus costos, eficiencia y comportamiento durante períodos prolongados.

El desarrollo de baterías alternativas al litio continúa siendo un área estratégica para el almacenamiento de energías renovables. En ese contexto, las baterías de zinc y yodo buscan posicionarse como una opción capaz de ofrecer mayor durabilidad y seguridad para determinadas aplicaciones.