Un grupo de científicos de la UNSW Sydney han desarrollado baterías de protones completamente orgánicas que buscan mejorar y superar las limitaciones de las baterías de iones de litio. Al implementar protones en lugar de litio, la solución se convierte más ecológica, segura y eficiente para el almacenamiento de energía.
La innovación detrás de las baterías de protones
El equipo de investigación, dirigido por el profesor Chuan Zhao y el candidato ha doctorado Sicheng Wu, ha creado una batería orgánica que almacena protones, al usar un material basado en tetraamino-benzoquinona (TABQ) como solución de almacenamiento de energía.
Este material fue desarrollado en colaboración con ANSTO, y facilita el intercambio de movimiento rápido de protones mediante enlaces de hidrógeno, dejando como resultado, unas baterías con alta densidad de energía y potente rendimiento a temperaturas bajo cero.
“Las baterías de protones pueden ofrecer una mayor seguridad y eficiencia, ya que los protones son más pequeños y baratos que el litio, lo que también reduce el impacto ambiental“, afirma Sicheng Wu. “Usando este material, construimos con éxito una batería de protones completamente orgánica que es efectiva tanto a temperatura ambiente como a temperaturas de congelación bajo cero“, añade Chuan Zhao.
Las ventajas de las baterías de protones
Las baterías de iones de litio han dominado el mercado de almacenamiento de energía debido a su alta eficiencia y practicidad. No obstante, posee importantes limitaciones, como el escaso acceso a los recursos, su alto costo de producción y desafíos con el reciclaje.
Por otra parte, los protones tienen un radio iónico y masa más pequeños, lo que permite una rápida difusión a través de los materiales de la batería. Además, las baterías de protones tienen un rendimiento superior en temperaturas frías, lo que las convierte en una solución adecuada para una gama más amplia de aplicaciones, desde vehículos eléctricos hasta almacenamiento de energía renovable.
El proyecto sigue en las primeras etapas de desarrollo, y con las pruebas realizadas, el prototipo de batería ha demostrado una capacidad de realizar 3500 ciclos de carga completa sin perder rendimiento. Además, la batería utiliza materiales orgánicos y agua como electrolito, haciéndola mucho más estable, ligera y segura.
“Las baterías de iones de litio ya se están convirtiendo en un producto dominante en las aplicaciones de almacenamiento de energía, pero tienen muchas limitaciones“, concluye Sicheng Wu. Las baterías de protones tienen el potencial de reemplazar las baterías de litio en diversas aplicaciones, desde dispositivos electrónicos portátiles hasta vehículos eléctricos y almacenamiento de energía en gran escala.
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Fuente y foto: UNSW Sydney
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