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<\/p>\n24.03.2023<\/p>\n
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Las bater\u00edas de iones de litio son omnipresentes hoy en d\u00eda, desde los coches el\u00e9ctricos hasta los smartphones. Pero eso no significa que sean la mejor soluci\u00f3n para todos los \u00e1mbitos de aplicaci\u00f3n. La Universidad T\u00e9cnica de Viena ha logrado desarrollar una bater\u00eda de iones de ox\u00edgeno que presenta algunas ventajas importantes. Aunque no permite densidades de energ\u00eda tan altas como la bater\u00eda de iones de litio, su capacidad de almacenamiento no disminuye irrevocablemente con el tiempo: puede regenerarse y, por tanto, permitir una vida \u00fatil extremadamente larga.<\/p>\n
Adem\u00e1s, las bater\u00edas de iones de ox\u00edgeno pueden fabricarse sin elementos raros y con materiales incombustibles. Ya se ha presentado una solicitud de patente para la nueva idea de bater\u00eda junto con socios colaboradores de Espa\u00f1a. La bater\u00eda de iones de ox\u00edgeno podr\u00eda ser una soluci\u00f3n excelente para grandes sistemas de almacenamiento de energ\u00eda, por ejemplo para almacenar energ\u00eda el\u00e9ctrica procedente de fuentes renovables.<\/p>\n
“Hace tiempo que tenemos mucha experiencia con materiales cer\u00e1micos que pueden utilizarse en pilas de combustible”, explica Alexander Schmid, del Instituto de Tecnolog\u00edas y An\u00e1lisis Qu\u00edmicos de la Universidad T\u00e9cnica de Viena. “Eso nos dio la idea de investigar si tales materiales tambi\u00e9n podr\u00edan ser adecuados para fabricar una bater\u00eda”.<\/p>\n
Los materiales cer\u00e1micos que estudi\u00f3 el equipo de TU Wien pueden absorber y liberar iones de ox\u00edgeno con carga doblemente negativa. Cuando se aplica una tensi\u00f3n el\u00e9ctrica, los iones de ox\u00edgeno migran de un material cer\u00e1mico a otro, tras lo cual pueden hacerse migrar de nuevo, generando as\u00ed corriente el\u00e9ctrica.<\/p>\n
“El principio b\u00e1sico es muy similar al de las bater\u00edas de iones de litio”, explica J\u00fcrgen Fleig. “Pero nuestros materiales tienen algunas ventajas importantes”. La cer\u00e1mica no es inflamable, por lo que los accidentes por incendio, que se producen una y otra vez con las bater\u00edas de iones de litio, quedan pr\u00e1cticamente descartados. Adem\u00e1s, no se necesitan elementos raros, que son caros o s\u00f3lo pueden extraerse de forma perjudicial para el medio ambiente.<\/p>\n
“En este sentido, el uso de materiales cer\u00e1micos es una gran ventaja porque se pueden adaptar muy bien”, afirma Tobias Huber. “Se pueden sustituir ciertos elementos dif\u00edciles de obtener por otros con relativa facilidad”. El prototipo de la bater\u00eda sigue utilizando lantano, un elemento que no es precisamente raro pero tampoco del todo com\u00fan. Pero incluso el lantano va a ser sustituido por algo m\u00e1s barato, y ya se est\u00e1 investigando al respecto. El cobalto o el n\u00edquel, que se emplean en muchas bater\u00edas, no se utilizar\u00e1n en absoluto.<\/p>\n
Pero quiz\u00e1 la ventaja m\u00e1s importante de la nueva tecnolog\u00eda de bater\u00edas sea su potencial longevidad: “En muchas bater\u00edas, se da el problema de que llega un momento en que los portadores de carga ya no pueden moverse”, explica Alexander Schmid. “Entonces ya no pueden utilizarse para generar electricidad, la capacidad de la bater\u00eda disminuye. Despu\u00e9s de muchos ciclos de carga, eso puede convertirse en un grave problema”.<\/p>\n
La bater\u00eda de iones de ox\u00edgeno, sin embargo, puede regenerarse sin problemas: Si se pierde ox\u00edgeno debido a reacciones secundarias, la p\u00e9rdida puede compensarse simplemente con ox\u00edgeno del aire ambiente.<\/p>\n
El nuevo concepto de bater\u00eda no est\u00e1 pensado para tel\u00e9fonos inteligentes o coches el\u00e9ctricos, porque la bater\u00eda de iones de ox\u00edgeno s\u00f3lo alcanza aproximadamente un tercio de la densidad energ\u00e9tica a la que est\u00e1n acostumbradas las bater\u00edas de iones de litio y funciona a temperaturas de entre 200 y 400 \u00b0C. Sin embargo, la tecnolog\u00eda es muy interesante para almacenar energ\u00eda.<\/p>\n
“Si se necesita una gran unidad de almacenamiento de energ\u00eda para almacenar temporalmente energ\u00eda solar o e\u00f3lica, por ejemplo, la bater\u00eda de iones de ox\u00edgeno podr\u00eda ser una soluci\u00f3n excelente”, afirma Alexander Schmid. “Si se construye un edificio entero lleno de m\u00f3dulos de almacenamiento de energ\u00eda, la menor densidad energ\u00e9tica y la mayor temperatura de funcionamiento no desempe\u00f1an un papel decisivo. Pero los puntos fuertes de nuestra bater\u00eda ser\u00edan especialmente importantes all\u00ed: la larga vida \u00fatil, la posibilidad de producir grandes cantidades de estos materiales sin elementos raros y el hecho de que no hay peligro de incendio con estas bater\u00edas.”<\/p>\n