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Desarrollan una batería de zinc y bismuto, de alta eficiencia, bajo coste y medioambientalmente sostenible

La revista Sustainable Energy & Fuels ha elegido esta investigación de la UPCT como contraportada de su última edición
Publicada el 11.nov.2020

Investigadores del grupo de Materiales Avanzados para la Generación y Almacenamiento de Energía de la UPCT, con la colaboración del Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid, han desarrollado y caracterizado una nueva batería basada en zinc y óxido de bismuto (Bi2O3), usando como electrolito un gel polimérico alcalino. Este trabajo da pie a una prometedora batería alcalina recargable basada en zinc, dado que ambos electrodos son materiales muy baratos y respetuosos con el medio ambiente.

Los buenos resultados alcanzados, la sostenibilidad de esta batería y su bajo precio han impulsado la elección de este trabajo para ser destacado en la contraportada del último número de la revista Sustainable Energy & Fuels, de la editorial Royal Society of Chemistry. Firman el artículo los investigadores de la UPCT Sebastián Lorca, Florencio Sanctos, José Abad, Antonio Urbina y Antonio Jesús Fernández Romero, así como Yves Huttel, del Materials Science Factory del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid.

En este artículo se usa por primera vez un electrodo de Bi2O3 en baterías de zinc y se demuestra la alta reversibilidad que tiene este electrodo en medio alcalino. Este hecho permite que la batería desarrollada pueda realizar cerca de 200 ciclos de carga y descarga con una alta eficiencia energética y coulómbica. Además, los investigadores han conseguido conectar en serie dos de estas baterías, haciendo que el potencial final se duplique.

“Mientras el Bi2O3 es un material que se ha usado muy poco como electrodo, baterías basadas en zinc son comercializadas desde el inicio del siglo XX, debido a las ventajas que tiene este material con respecto a otros”, explica Fernández Romero. “La ventaja más clara es la posibilidad de usar electrolitos acuosos, al contrario de otras baterías como las de litio, que deben incluir un disolvente orgánico, el cual es menos conductor, más tóxico y más inflamable que el agua”, añade.

“Los resultados recogidos en este artículo no son más que el inicio de esta investigación, ya que en nuestro laboratorio se sigue trabajando en esta línea con el fin de mejorar las propiedades de estas baterías”, indica el investigador, avanzando que “usando un electrolito líquido en vez de gel polimérico, el número de ciclos de carga y descarga alcanzado se multiplica por 10, incluso utilizando intensidades de corriente mucho más elevadas que las usadas en la bateria con gel. Lo cual supone un avance importante dentro de las baterías alcalinas de zinc”. Estos nuevos hallazgos se van a desarrollar en el marco de un proyecto coordinado por Antonio Urbina y financiado por el Ministerio de Ciencia en su última convocatoria de ayudas competitivas del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación.