Investigadores mejoran baterías de zinc y yodo con nueva química de cátodo

Investigadores de la Universidad de Adelaide realizaron un avance significativo en el rendimiento de las baterías de zinc y yodo, una alternativa prometedora a las baterías de iones de litio. Este nuevo enfoque se centra en la química del cátodo, utilizando ferroceno para mejorar la eficiencia y reducir la autodescarga.

Las baterías de zinc y yodo son cada vez más consideradas como una opción viable para sistemas de almacenamiento de energía a gran escala, gracias a su bajo costo y alta seguridad. Sin embargo, los cátodos convencionales de yodo a menudo presentan reacciones lentas y una reproducibilidad electroquímica deficiente. Para abordar este problema, el equipo de investigación, liderado por el profesor Shizhang Qiao, utilizó ferroceno en los cátodos.

Los hallazgos fueron publicados en la revista Nature Chemistry. Según el profesor Qiao, "la conversión de yodo en baterías de zinc y yodo acompaña el efecto de "shuttle" de polioduros, pero la conversión de ferroceno, un compuesto organometálico, puede precipitar los polioduros, lo que resulta en una baja autodescarga".

El uso de ferroceno, compuesto por elementos de bajo costo, ofrece una escalabilidad favorable y un potencial de bajo costo para la producción a gran escala. Además, los resultados de simulación indican que su incorporación reduce el costo total de la batería en un 9% en comparación con las que no lo utilizan.

El profesor Qiao destacó que el uso de ferroceno elimina esencialmente el efecto de "shuttle", un problema común en las baterías de zinc y yodo, donde los polioduros intermedios se disuelven en el electrolito y se trasladan entre el cátodo y el ánodo. "No solo mejora la densidad de energía, sino que también reduce el costo general, convirtiendo esta combinación en una estrategia práctica, económica y escalable para avanzar en las tecnologías de baterías de zinc y yodo acuosas", afirmó.

Los hallazgos también demostraron que la masa activa en el cátodo puede alcanzar el 88%, minimizando la pérdida de capacidad de los anfitriones inactivos.