¿Cargar tu smartphone solo una vez a la semana? Un futuro posible con las baterías de fluoruro

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Quédate con este nombre: baterías de fluoruro. Aunque todavía el litio no ha encontrado competidor a su altura en el mercado de las baterías, si no fuera porque debe hornearse a 150ºC el fluoruro se habría puesto por delante. Esta tecnología promete que sea suficiente con cargar tu smartphone una vez a la semana, en lugar de una vez al día. Y ahora, una investigación publicada en Science puede hacer cambiar las reglas del juego.

Según Robert Grubbs, ganador del Premio Nobel de Química en 2005 y líder de la investigación en el Instituto Tecnolgico de California (Caltech), “las baterías de fluoruro pueden tener una mayor densidad de energía, lo que significa que pueden durar hasta ocho veces más que las baterías que se usan hoy en día". Pero está el pequeño problema de la temperatura: para solucionarlo, los científicos usaron un solvente electrolítico llamado bis (2,2,2-trifluoroetil) éter (BTFE).

Al combinar el fluido con el trifluoruro de cobre-lantano, los investigadores descubrieron que era posible hacer una batería eficiente basada en aniones que se pueda recargar y descargar sin la necesidad de aumentar el calor. 

Un trabajo más eficiente

Actualmente, para suministrar energía a los dispositivos electrónicos, la tecnología electroquímica hace uso de los cationes de litio 'Li2 +', cargados positivamente como una especie de pistón químico para extraer una carga eléctrica a través de un circuito. A plena carga, un suministro de cationes ocupa el ánodo de la batería. Una vez que se cierra el circuito, los iones se acumulan en el cátodo, produciendo una corriente que hace el trabajo más importante. Para restablecer la celda, todo lo que se requiere es un voltaje que empuje el pistón de litio nuevamente.

Y este pistón puede funcionar también a la inversa. Los iones negativos como el fluoruro (F-) pueden crear el voltaje necesario para atraer electrones a través de un conductor. Y, de hecho, son capaces de hacer un trabajo aún mejor, gracias al menor número de cargas por ion. Así que la tecnología basada en pequeños aniones, como la obtenida por el fluoruro, podría en teoría hacer una mejor batería. "Pero puede ser difícil trabajar con fluoruro, en particular porque es muy corrosivo y reactivo", dice Grubbs.

Para que las baterías generen electricidad, los átomos cargados, llamados iones (rosa y verde), viajan entre un nodo negativo (ánodo) y un nodo positivo (cátodo) con la ayuda de una solución de electrolito líquido. /Brett Savoie / Purdue University

Esto no quiere decir que se haya fabricado una batería funciona de ion fluoruro. "Todavía estamos en las primeras etapas de desarrollo, pero esta es la primera batería de fluoruro recargable que funciona a temperatura ambiente", conluyen los investigadores. 

Por otra parte  el litio es un elemento muy raro y costoso. Por ello, son muchos los investigadores que se han puesto manos a la obra para desarrollar baterías de alto rendimiento pero de bajo coste basadas en elementos abundantes. En este camino, científicos de la Universidad de Stanford (EE.UU.) han conseguido desarrollar un dispositivo de almacenamiento basado en sodio que puede almacenar la misma cantidad de energía que una de litio de última generación, y a un coste sustancialmente menor. Aunque no son los primeros en poner al sodio en su foco de estudio, aseguran que su investigación, publicada en Nature Energyreúne las características de precio y rendimiento para crear una batería de ion sodio que cuesta menos del 80% de una batería de iones de litio, y tiene la misma capacidad de almacenamiento. El precio del litio se encuentra en alrededor de 15.000 dólares por tonelada refinada y la misma cantidad de sodio solo 150 dólares.

Beatriz de Vera

Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma

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