05.01.2021 - Westfälische Wilhelms-Universität Münster (WWU)

La innovadora química de las baterías revoluciona la batería de zinc-aire

Cooperación internacional en materia de investigación para las baterías sostenibles del futuro

De alto rendimiento, ecológica, segura y al mismo tiempo rentable: la pila de zinc-aire es una atractiva tecnología de almacenamiento de energía del futuro. Hasta ahora, la batería convencional de zinc-aire ha luchado con una alta inestabilidad química, reacciones parasitarias que enraizadas en el uso de electrolitos alcalinos conducen a la irreversibilidad electroquímica. Basándose en un innovador electrolito acuoso no alcalino, un equipo internacional de investigación dirigido por el científico Dr. Wei Sun del Centro de Investigación de Baterías MEET de la Universidad de Muenster ha desarrollado una nueva química para la batería de zinc-aire que supera los obstáculos técnicos anteriores. El equipo científico ha publicado en la revista "Science" los resultados detallados de su proyecto de investigación, en el que participan investigadores de la Universidad de Fudan en Shanghai, la Universidad de Ciencia y Tecnología de Wuhan, la Universidad de Maryland y el Laboratorio de Investigación del Ejército de los Estados Unidos.

Parámetros clave de la batería de zinc-aire optimizados

"Nuestro innovador electrolito no alcalino aporta una química de peróxido de zinc (ZnO2)/O2 reversible hasta ahora desconocida a la pila de zinc-aire", explica el Dr. Wei Sun. En comparación con los electrolitos alcalinos convencionalmente fuertes, el electrolito acuoso no alcalino recientemente desarrollado, que se basa en la sal de trifluorometanosulfonato de zinc, tiene varias ventajas decisivas: El ánodo de zinc se utiliza de manera más eficiente con una mayor estabilidad química y reversibilidad electroquímica. Las pilas completas de zinc-aire así construidas pueden funcionar de manera estable a largo plazo durante 320 ciclos y 1.600 horas bajo la atmósfera del aire ambiente.

El mecanismo de esta química de las pilas de ZnO2/O2 y el papel del anión trifluorometanosulfonato hidrofóbico se revelaron sistemáticamente mediante técnicas electroquímicas y analíticas bien diseñadas y simulaciones a escala múltiple. El aumento de la densidad de energía identificado tiene ahora el potencial de competir con la batería de iones de litio que domina actualmente el mercado. "La pila de zinc-aire ofrece una posible tecnología alternativa de pilas con ventajas como la inocuidad para el medio ambiente, la alta seguridad y los bajos costos", subraya Sun. "Esta tecnología todavía requiere una investigación y optimización más intensiva antes de su aplicación práctica".

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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