Actualment, els electrolits més avançats de sistemes electroquímics d'emmagatzematge d'energia estan basats en sals de vanadi. Però el vanadi és un material car i escàs. Un equip del CSIC ha desenvolupat un nou electròlit basat en sals de ferro amb els additius necessaris perquè la bateria funcioni de manera eficaç i amb un alt voltatge.
Turbina eólica. Imagen de José Alba.
La implantació massiva d'energies renovables requereix sistemes d'emmagatzematge d'energia que permetin emmagatzemar l'energia generada a les hores de màxim sol i de més vent, per exemple.
Per això, es consideren clau els dispositius electroquímics d’emmagatzematge d’energia (que inclouen bateries de ions de liti, electrolitzadors, bateries primàries i secundàries, piles de combustible, supercondensadors i altres dispositius).
Els electròlits més avançats en aquesta tecnologia estan basats en sals de vanadi. Però és un material escàs i d'alt cost, el que limita la expansió d'aquests dispositius d'enmmagatzematge. Per això es requereixen materials de menor cost i més abundants.
Un equip del CSIC han desenvolupat un nou electròlit basat en sals de ferro, que inclou els additius necessaris perquè la bateria funcioni de manera eficaç, estable i amb un alt voltatge.
Els additius usats per a aquest electròlit resolen els principals problemes d'aquestes bateries, que són la generació irreversible d'hidrogen a l'elèctrode negatiu i la precipitació de sals de ferro en el positiu. Aquests diversos additius inclouen substàncies capaces de regular el pH i la conductivitat iònica de la solució i altres substàncies capaces de mantenir un medi reductor que inhibeixi l'oxidació de ferro (II) a ferro (III) i l'evolució d'hidrogen, sense inhibir o dificultar les reaccions pròpies de la bateria, com les diferents reaccions d'oxidació i reducció de les espècies de ferro presents al medi.
Entre els avantatges de la tecnologia, cal destacar que els additius afavoreixen la interacció amb la superfície de l'elèctrode, milloren el rendiment de la membrana i mantenen l'estabilitat de l'electròlit en les condicions de funcionament. Les úniques espècies actives que intervenen en la càrrega i descàrrega de la bateria són els cations de ferro que es poden preparar a diferents concentracions i participar en diferents reaccions redox.
Contacte:
Xavier Gregori
Vicepresidència d'Innovació i Transferència