Los investigadores han pasado años trabajando en una batería económica que pueda guardar energía de fuentes erráticas y renovables, como la eólica y solar en la parrilla eléctrica. Ahora, un equipo del MIT ha anunciado una batería de precio accesible, hecha de metal líquido que cumpliría con el trabajo: El electrolito fundido y los electrodos de metal líquido se mezclan y crean un metal de alto rendimiento llamado antimonio y tiene un plomo de bajo costo. Los resultados publicados en Nature el pasado mes de septiembre, podrían permitir finalmente el que fuentes renovables de energía compitan con plantas convencionales de poder.
Las baterías con una construcción únicamente líquida tienen capas de material fundido que automáticamente se separan debido a sus distintas densidades, como el aceite y vinagre. Dos capas de metal fundido (un electrodo positivo y uno negativo) están separados por una capa de cloruro de sodio fundido (o sal) que actúa como electrolito de la batería –la capa que carga las partículas pasa a través de la batería cuando está cargada y descargada–.
Comparada con las baterías convencionales sólidas, estás líquidas son potencialmente ventajosas en muchas formas. Tienen un ciclo de vida más largo y son más fáciles de fabricar como sistemas de almacenaje a gran escala. Donald Sadoway del MIT y sus colegas han producido antes este tipo de baterías usando electrodos de antimonio-magnesio. Tienen una buena eficiencia, pero debido a la alta temperatura de fundición de la amalgama antimonio-magnesio, el sistema requería de una temperatura de 700 grados Celsius.
Para mejorar el sistema de baterías líquidas, el equipo de Sadoway trabajó en una nueva batería que sustituye el magnesio con plomo –el cual no solo es más barato, sino que además puede bajar la temperatura de fundición–. La nueva fórmula permite que la batería trabaje desde 450 y 500 grados Celsius. Un modelo físico se muestra arriba: El electrodo positivo (en la parte inferior) es una aleación de antimonio y plomo fundido, el electrodo negativo (en la parte superior) es litio líquido y el electrolito entre ambos es la mezcla de sales fundidas.
La temperatura reducida para operar (y su consecuente menor costo) simplifica el diseño y extiende la vida de la batería sin comprometer sus características de funcionamiento deseables. El antimonio produce un alto voltaje de funcionamiento y el sistema devuelve cerca de un 70% del poder que recibe. Además, las pruebas han mostrado que luego de una década de cargar y descargar a diario, el sistema debe retener un 86% de su eficiencia inicial.
Sadoway le dijo a Nature que una unidad de metal fundido, a gran escala, costaría cerca de 500 dólares por kilowatt-hora de electricidad producida. “Ahora entendemos que los metales de líquido se unen de formas que no entendíamos antes”, añade en una nueva declaración. El equipo está buscando otras combinaciones de metales que puedan entregar menos costos, realizarse a temperaturas menores y dar sistemas con mejores rendimientos.
Visto en: Iflscience