Un equipo de investigación del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC) ha desarrollado una nueva arquitectura para baterías de zinc-aire capaz de aumentar su potencia hasta un 80%. Lo hace sin necesidad de modificar la química principal del dispositivo. El hallazgo abre una vía inesperada para mejorar el rendimiento de este tipo de baterías, consideradas una alternativa prometedora al litio por su bajo coste y su menor impacto ambiental.
La pregunta de partida del equipo investigador resume bien la naturaleza disruptiva del hallazgo: ¿y si introducir un material conductor dentro de una batería no provocara un cortocircuito, sino que hiciera que funcionara mejor? La estrategia desarrollada por el ICMAB-CSIC consiste precisamente en eso: introducir pequeños elementos conductores en el interior de la batería que, en lugar de generar el cortocircuito que cabría esperar, actúan como electrodos bipolares inalámbricos. Estos elementos facilitan el transporte de carga y reducen la resistencia interna del sistema, lo que se traduce en un funcionamiento más eficiente sin alterar los materiales ni las reacciones químicas fundamentales sobre las que opera el dispositivo.
El talón de Aquiles de las baterías zinc-aire, y cómo se ataja
Las baterías de zinc-aire tienen una limitación y es que su reacción con el oxígeno es relativamente lenta, lo que restringe la cantidad de potencia que pueden suministrar en un momento dado. Es precisamente en ese punto donde la nueva arquitectura marca la diferencia. Al incorporar los electrodos bipolares inalámbricos en el interior del sistema, los investigadores consiguen reducir de forma significativa la resistencia interna y acelerar el transporte de carga, lo que permite que la batería entregue energía a mayor velocidad. El resultado es el citado incremento de hasta el 80% en la potencia del dispositivo, un salto notable que no requiere rediseñar la química de la batería desde cero, sino modificar su arquitectura interna.
Una vía más rápida sin renunciar a un menor coste y sostenibilidad
El interés de este trabajo reside en que abre una nueva línea de diseño para fabricar baterías más eficientes y capaces de suministrar energía con mayor rapidez, manteniendo intactas las ventajas que ya hacían atractivas a las baterías de zinc-aire frente a otras tecnologías. Ventajas como son su menor coste de fabricación y su menor huella ambiental en comparación con las baterías de litio, que dependen de materiales más escasos y costosos de extraer. Si esta arquitectura logra trasladarse con éxito a dispositivos comerciales, podría contribuir a que las baterías de zinc-aire dejen de ser una alternativa de nicho y se conviertan en una opción más competitiva para aplicaciones que hoy dependen casi en exclusiva del litio.
