La batería Breakthrough es ignífuga, a base de agua, orgánica, duradera y reciclable
Un equipo de investigación de la Universidad de Tohoku, en colaboración con Nitto Boseki Ltd., ha desarrollado un nuevo polímero redox orgánico que resuelve algunos de los principales retos en el desarrollo de baterías de base acuosa más seguras y sostenibles. La investigación -publicada en la revista Polymer Journal- detalla un material de electrodos de alto rendimiento que es compatible con electrolitos acuosos y reciclable.
Las pilas orgánicas, que utilizan polímeros fabricados a partir de elementos abundantes en la Tierra, han demostrado ser un área prometedora para explorar en la investigación científica. Pero muchas de las mejores moléculas orgánicas utilizadas para almacenar carga son hidrófobas, por lo que no funcionan bien en sistemas acuosos.
Este equipo de investigación de Tohoku lo solucionó uniendo químicamente una molécula orgánica de alta capacidad llamada hidroquinona con polialilamina, una columna vertebral polimérica soluble en agua. La nueva estructura polimérica no sólo es adecuada para las baterías de base acuosa, sino que también utiliza la repulsión electrostática para evitar una reacción secundaria común que dificulta el rendimiento de la hidroquinona.
Como prueba de concepto, el equipo de investigación construyó una batería "polímero-aire" utilizando el nuevo material. La batería demostró una gran durabilidad en las pruebas realizadas, perdiendo sólo un 1% de su capacidad en más de 100 ciclos. Además, el uso de un electrolito a base de agua supone la ausencia del riesgo de incendio asociado a las baterías convencionales.
Hace unos 10 días informamos de un logro similar, que ponía de relieve la tendencia creciente en el diseño de baterías orientadas al reciclaje. En aquella investigación, un Equipo del MIT creó un electrolito de estado sólido autoensamblable a partir de moléculas similares al Kevlar que podían disolverse en un disolvente orgánico para facilitar su reciclaje. El nuevo polímero de los investigadores de la Universidad de Tohoku también es reciclable, pero con un enfoque ligeramente diferente: puede descomponerse en sus materias primas mediante un tratamiento ácido.
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