La vida útil de una batería y su capacidad de almacenaje son dos de los principales retos a los que se enfrentan los científicos en el campo del almacenamiento de energía y, especialmente, cuando se trata de fuentes renovables como la fotovoltaica y la eólica, alternativas eficaces para reducir el impacto del cambio climático. Un equipo internacional de investigadores con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado un nuevo método de resonancia magnética nuclear que permite visualizar en tiempo real el funcionamiento, la descomposición y la autodescarga de una batería de flujo redox, que esaquella que puede almacenar y convertir megavatios/hora de energía eléctrica en energía química de manera reversible. El trabajo, publicado en la revista Nature, ayudará a mejorar la eficiencia de las baterías.
“Es importante crearbaterías sostenibles con componentes orgánicos procedentes de la naturaleza, que son más baratas y menos tóxicas que las que emplean materiales como el vanadio. Pero la principal dificultad que presentan es su corta vida y por eso es necesario conocer cómo funcionan a nivel molecular para poder mejorar su eficiencia”, explica Javier Carretero González, investigador del CSIC en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros.
El método desarrollado por este equipo de científicos consiste en aplicar la resonancia magnética nuclear para visualizar los distintos mecanismos de funcionamiento de la bateríamientras está funcionando. “Hemos descubierto que el voltaje al que tiene lugarlacarga de la batería es determinante para controlar cómo funcionay que un ajuste deeste parámetroy de la estructura química de los compuestos orgánicos permitiría alargar la vida útil de estas baterías sostenibles, así como aumentar la cantidad de energía almacenada”, apunta el experto del CSIC. “El desarrollo de este método permitirá entender un gran número de procesos”, añade.
El trabajo ha contado con la participación de investigadores de las universidades británicas de Cambridge y el Imperial CollegeLondon, de la Chalmers University of Technology(Suecia), la Tongji University(China) y laSeoul National University(Corea del Sur).
Evan Wenbo Zhao, Tao Liu, Erlendur Jónsson, Jeongjae Lee, Israel Temprano, Rajesh B. Jethwa, Anqi Wang, Holly Smith, Javier Carretero-González, Qilei Song yClare P.In situ NMR metrology reveals reaction mechanisms in redox flow batteries. Nature. DOI: 10.1038/s41586-020-2081-7.
María González/ CSIC Comunicación
