Actualmente, los electrolitos más avanzados en sistemas electroquímicos de almacenamiento de energía están basados en sales de vanadio. Pero el vanadio es un material caro y escaso. Un equipo del CSIC ha desarrollado un nuevo electrolito basado en sales de hierro con los aditivos necesarios para que la batería funcione de forma eficaz y con un alto voltaje.
Turbina eólica. Imagen de José Alba.
La implantación masiva de energías renovables requiere de sistemas de almacenamiento de energía que permitan almacenar la energía generada en las horas de máximo sol y de más viento, por ejemplo.
Por eso, se consideran clave los dispositivos electroquímicos de almacenamiento de energía (que incluyen baterías de iones de litio, electrolizadores, baterías primarias y secundarias, pilas de combustible, supercondensadores y otros dispositivos).
Los electrolitos más avanzados en esta tecnología están basados en sales de vanadio. Pero su escasez y alto coste limitan su expansión, por lo que se requieren materiales de menor coste y más abundantes
Investigadores del CSIC han desarrollado un nuevo electrolito basado en sales de hierro, que incluye los aditivos necesarios para que la batería funcione de forma eficaz, estable y con un alto voltaje.
Los aditivos usados para este electrolito resuelven los principales problemas de estas baterías, que son la generación irreversible de hidrógeno en el electrodo negativo y la precipitación de sales de hierro en el positivo. Estos diversos aditivos incluyen sustancias capaces de regular el pH y la conductividad iónica de la solución y otras sustancias capaces de mantener un medio reductor que inhiba la oxidación de hierro (II) a hierro (III) y la evolución de hidrógeno, sin inhibir o dificultar las reacciones propias de la batería, como las diferentes reacciones de oxidación y reducción de las especies de hierro presentes en el medio.
Entre las ventajas de la tecnología, se destaca que los aditivos favorecen la interacción con la superficie del electrodo, mejoran el rendimiento de la membrana y mantienen la estabilidad del electrolito en las condiciones de funcionamiento. Las únicas especies activas que intervienen en la carga y descarga de la batería son los cationes de hierro que pueden prepararse a diferentes concentraciones y participar en distintas reacciones redox.
Contacto:
Xavier Gregori
Vicepresidencia de Innovación y Transferencia