Así funcionan las baterías de potasio, que podrían sustituir a las de litio en los coches eléctricos
A medida que nos acercamos a las fechas marcadas para cumplir los objetivos de sostenibilidad, surgen nuevas técnicas que pretender ser las más sostenibles a la par que eficientes. Las baterías de iones de litio se han convertido en la técnica favorita para implementar baterías en los coches eléctricos, pero necesitan tarde o temprano de un sustituto.
Un equipo formado por investigadores de la Universidad de Ciencias de Tokio utilizó dos técnicas analíticas únicas para estudiar la formación de una capa en el electrodo de baterías acuosas, que son una opción prometedora para reemplazar las baterías de iones de litio en los próximos años.
Baterías de iones de potasio
Investigadores de la Universidad de Ciencias de Tokio han informado de los progresos en un cambio transformador en los sistemas de almacenamiento de energía, guiando al mundo hacia una trayectoria más respetuosa con el medio ambiente y sostenible, acercándose más a la realización de una sociedad global neutra en carbono.
En los últimos años, las baterías de iones de litio (LIB) han revolucionado el panorama del almacenamiento de energía, convirtiéndose en la fuente de energía preferida para muchos dispositivos electrónicos y los coches eléctricos. Su dependencia de los escasos recursos de litio y los desafíos ambientales y de seguridad no pueden descartarse a pesar de su impacto.
Estos problemas han estimulado a las comunidades científicas globales a profundizar en tecnologías de baterías alternativas, como las baterías acuosas, donde las baterías de iones de potasio (KIB) emergen como un competidor. Estas baterías están fabricadas con materiales fácilmente disponibles y se caracterizan por mayores perfiles de seguridad en comparación con las de iones de litio. Su compatibilidad con electrolitos de agua en sal les otorga una estabilidad térmica y química superior.
El futuro de las baterías
El equipo, dirigido por el profesor Shinichi Komaba, aprovechó tecnologías como la microscopía electroquímica de barrido (SECM) y la espectrometría de masas electroquímica operativa (OEMS) para examinar la dinámica de las interfases de electrolitos sólidos (SEI) en tiempo real. Sus experimentos indicaron que las SEI podrían formar una capa protectora en electrolitos de agua en sal, similar a las baterías de iones de litio, mitigando así la evolución de hidrógeno y prometiendo una mayor longevidad de las baterías de iones de potasio.
Esta investigación tiene como objetivo promover baterías acuosas como las KIB, preparadas para reemplazar las LIB más peligrosas y costosas en aplicaciones como coches eléctricos y sistemas de energía renovable. A medida que avanzamos hacia la neutralidad de carbono, el desarrollo de soluciones accesibles de almacenamiento de energía, como los de iones de potasio, será sin duda fundamental para fomentar un futuro más verde y sostenible.
«Si bien nuestros resultados revelan detalles interesantes sobre las propiedades y la estabilidad de las interfases de electrolitos sólidos en electrolitos de agua en sal en particular, también debemos centrarnos en reforzar la red SEI para lograr una funcionalidad mejorada. Los SEI podría mejorarse mediante el desarrollo de otros electrolitos que produzcan SEIs únicos, así como a través de la incorporación de aditivos de electrolito o el pretatamiento de la superficie del electrodo», comenta el profesor Komaba.
