Desarrollan batería que se recarga en solo 3 minutos resiste más de 60.000 ciclos de carga

Un equipo de investigadores de la Universidad Flinders, en Australia, presentó un prototipo funcional de batería acuosa de zinc-yodo que logra recargarse completamente en solo tres minutos y tolera más de 60.000 ciclos de carga y descarga sin perder capacidad de forma significativa. Este desarrollo busca ofrecer una alternativa más segura y sostenible a las tecnologías actuales basadas en iones de litio.

Las baterías de iones de litio se emplean en la mayoría de los dispositivos electrónicos, pero presentan riesgos como posibles explosiones y una vida útil limitada por la degradación progresiva. La industria explora otras alternativas, como las baterías de silicio-carbono y, más recientemente, las de zinc-yodo. Hasta ahora, la tecnología de zinc-yodo se veía limitada por la inestabilidad del yodo, que se degradaba con el uso y reducía la vida útil de los sistemas.

Cómo funciona la tecnología de esta batería

El principal desafío de las baterías de zinc-yodo era la degradación del yodo debido a reacciones químicas internas. Los investigadores diseñaron una jaula molecular utilizando polímeros derivados de ciclodextrinas, moléculas obtenidas a partir de la conversión enzimática del almidón, ya conocidas en la industria alimentaria y cosmética.

Estas moléculas presentan un exterior hidrofílico y una cavidad interna hidrofóbica, lo que permite atrapar los poliyoduros y evitar que se desplacen por el separador de la batería. Así, se reduce el deterioro y se prolonga la vida útil del sistema.

Según la descripción técnica, la batería opera entre 1,3 y 1,4 voltios y proporciona 200 mAh/g durante 8.000 ciclos o 150 mAh/g durante más de 60.000 ciclos, con carga completa en siete o tres minutos.

Resultados y potencial del prototipo

Las pruebas iniciales muestran que la pérdida de capacidad por ciclo se mantiene entre 0,0001% y 0,0003%, lo que indica una durabilidad muy superior a las tecnologías tradicionales.

Estos resultados corresponden a prototipos de laboratorio de tamaño reducido, por lo que el rendimiento en baterías comerciales podría diferir. La tecnología elimina el riesgo de explosión asociado a las baterías de litio, ya que utiliza agua como base en lugar de electrolitos inflamables.

“Este sistema ofrece un nuevo enfoque para mitigar el traslado de poliyoduro utilizando polímeros derivados de oligosacáridos biodegradables y económicos, lo que permite baterías acuosas de zinc-yodo sostenibles y duraderas”, explicó Zhongfan Jia, profesor de química y autor del estudio.

Aplicaciones industriales

El equipo responsable de este avance no prevé el uso inmediato de estas baterías en dispositivos pequeños como móviles o tablets. La tecnología está destinada principalmente al almacenamiento de energía a gran escala, como el que se requiere en plantas solares. Los investigadores ya colaboran con socios industriales para avanzar en la creación de una plataforma de prototipado.

Australia cuenta con las reservas de zinc más grandes del mundo, lo que representa una ventaja para la producción local y el desarrollo de alternativas viables al litio. El objetivo es aprovechar estos recursos para consolidar una tecnología energética que combine seguridad, durabilidad y sostenibilidad.

Nuevos avances en baterías

Una empresa estadounidense del sector nuclear presentó una batería de estado sólido capaz de suministrar energía continua durante más de cien años sin necesidad de mantenimiento. Este avance, impulsado por la compañía NRD LLC, utiliza tecnología betavoltaica alimentada por el isótopo níquel-63, que transforma la energía generada por la desintegración radiactiva en corriente eléctrica mediante un sistema completamente sellado.

El dispositivo, de dimensiones compactas, está diseñado para alimentar sensores y sistemas de monitoreo en lugares remotos o de difícil acceso, donde la sustitución regular de baterías resulta inviable.

La nueva batería puede operar entre 1,0 y 20,0 voltios y entregar potencias de hasta 500 nanovatios, lo que la hace adecuada para aplicaciones de bajo consumo, como la monitorización industrial o la seguridad. Su principal valor radica en la capacidad de mantener equipos operativos durante décadas sin requerir recargas ni reemplazos, lo que responde a la demanda de soluciones energéticas fiables en entornos críticos.