Avance en las baterías de zinc-yodo: más de 60 000 ciclos de carga y carga completa en 3 minutos

Los investigadores de la Universidad de Flinders, en Australia, parecen haber resuelto uno de los obstáculos más persistentes a los que se enfrentan las baterías acuosas de zinc-yodo: su corta vida útil. Tras publicar sus hallazgos en Angewandte Chemie, el equipo de investigación habría desarrollado una batería capaz de soportar más de 60 000 ciclos de carga y descarga, al tiempo que se recarga por completo en tan solo tres minutos. Dependiendo de los parámetros de funcionamiento, las celdas operan a una tensión de entre 1,3 y 1,4 voltios y proporcionan 200 mAh/g a lo largo de 8.000 ciclos con una carga de siete minutos, o bien una capacidad reducida de 150 mAh/g a lo largo de un número mucho mayor de ciclos, concretamente 60.000. Según se ha informado, la tasa de degradación es de tan solo entre el 0,0001 % y el 0,0003 % por ciclo.

Las baterías acuosas de zinc-yodo adolecían anteriormente del «efecto lanzadera», en el que los compuestos de poli-yodo se escapan a través del separador de la batería y merman progresivamente su rendimiento. Para abordar este problema, los investigadores construyeron una estructura en forma de jaula a partir de ciclodextrina, un polímero económico derivado del almidón que se encuentra habitualmente en alimentos y cosméticos, cuya capa exterior, que atrae el agua, y cuyo interior, que la repele, atrapan y liberan los poliioduros problemáticos según sea necesario.

Más allá de la solución técnica, las baterías a base de zinc constituyen una alternativa mucho más segura, asequible y fácilmente disponible que la tecnología de iones de litio. Eliminan en gran medida los riesgos de incendio asociados a las composiciones químicas del litio, al tiempo que igualan o incluso superan a las de iones de litio tanto en energía específica como en densidad energética.

Además, Australia posee entre el 20 % y el 28 % de las reservas mundiales conocidas de zinc, lo que supone una oportunidad que podría contrarrestar el monopolio de China sobre las cadenas de suministro de iones de litio y abordar el problema de los residuos medioambientales. Australia genera alrededor de 3.300 toneladas de residuos de baterías de litio cada año, cifra que se prevé que aumente hasta superar las 136.000 toneladas en 2036.

Por el momento, la tecnología se encuentra en fase de prototipado, más que en fase de implantación comercial. El laboratorio de Flinders afirma que está colaborando con la industria para crear una plataforma de prototipado. Sin embargo, que esto se traduzca en una industria nacional real depende de factores que van mucho más allá de la química de las baterías, como la inversión en fabricación y la aceptación del mercado, aspectos que no aborda la investigación.