MOTOR. La batería de aluminio, azufre y sal demuestra ser rápida, segura y económica

baterías eléctricas

 

Los tres ingredientes principales de la nueva batería, de izquierda a derecha: aluminio, azufre y sal. Rebeca Molinero

Los ingenieros del MIT han desarrollado un nuevo diseño de batería utilizando materiales comunes: aluminio , azufre y sal. La batería no solo es de bajo costo, sino que es resistente al fuego y a las fallas, y se puede cargar muy rápido, lo que podría hacer que sea útil para alimentar una casa o cargar vehículos eléctricos.

25 agosto 2022.- Las baterías de iones de litio han dominado el campo durante las últimas décadas, gracias a su confiabilidad y alta densidad de energía. Sin embargo, el litio es cada vez más escaso y más caro, y las celdas pueden ser peligrosas, explotar o incendiarse si se dañan o se usan de manera inadecuada. 

Se necesitan alternativas más baratas y seguras, especialmente a medida que el mundo hace la transición hacia las energías renovables y los vehículos eléctricos.

Entonces, el equipo del MIT se dispuso a diseñar un nuevo tipo de batería con materiales económicos y fácilmente disponibles. Después de una búsqueda y algunas pruebas y errores, se decidieron por aluminio para un electrodo y azufre para el otro, rematado con un electrolito de sal de cloro-aluminato fundida. Todos estos ingredientes no solo son baratos y comunes, sino que no son inflamables, por lo que no hay riesgo de incendio o explosión.

En las pruebas, el equipo demostró que las nuevas celdas de la batería pueden soportar cientos de ciclos de carga y cargarse muy rápidamente; en algunos experimentos, menos de un minuto. Las celdas costarían solo una sexta parte del precio de una celda de iones de litio de tamaño similar.

No solo pueden funcionar a altas temperaturas de hasta 200 °C (392 °F), sino que en realidad funcionan mejor cuando están más calientes: a 110 °C (230 °F), las baterías se cargaron 25 veces más rápido que a 25 °C. (77 °F). Es importante destacar que los investigadores dicen que la batería no necesita energía externa para alcanzar esta temperatura elevada: su ciclo habitual de carga y descarga es suficiente para mantenerla caliente.

Aunque se eligió el tipo de sal en el electrolito porque tiene un punto de fusión bajo, casualmente tiene otro beneficio: previene naturalmente la formación de dendritas. Estos zarcillos de metal, que crecen gradualmente entre los dos electrodos hasta que provocan un cortocircuito, son un gran obstáculo para las baterías, en particular las de iones de litio.

El equipo dice que este diseño de batería se adaptaría mejor a la escala de unas pocas docenas de kilovatios-hora, como alimentar una casa individual con fuentes renovables. También podrían ser útiles como estaciones de carga para vehículos eléctricos, gracias a su carga rápida. Otros tipos de baterías, como un diseño reciente que utiliza electrolitos de sal fundida y electrodos de aluminio y níquel, podrían funcionar mejor a escala de red.

Las patentes de las baterías de aluminio y azufre se otorgaron bajo licencia a una empresa derivada llamada Avanti, cofundada por uno de los autores del estudio que describe el diseño. La primera orden del día es construirlo a escala y ejecutarlo a través de pruebas de estrés. La investigación fue publicada en la revista Nature .

Fuente: MIT

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