Las baterías de magnesio se presentan como alternativa a las de litio

Baterías de estado solido futuro del EV

Gustavo López Sirvent

Una investigación de la Universidad de Hong Kong consigue diseñar un ion de magnesio de estado cuasi sólido de alto rendimiento superando ensayos a temperaturas extremas y administrando eficientemente la competencia entre protones e iones metálicos. Además, el magnesio es un elemento químico muy abundante y más barato que el litio. 

El magnesio es un elemento químico que, en la actualidad, es el octavo elemento en abundancia en el orden del tanto por ciento de la corteza terrestre y el tercero más abundante disuelto en el agua de mar. Además, es considerablemente más barato que el litio (5.000 dólares por tonelada). Igualmente,  presentan una mayor densidad de energía y de potencia, incluso a temperatura ambiente.

No acaban ahí las bondades de este componente porque no propician la formación de dendritas ni experimentan fallos en su estructura interna evitando posibles incendios o explosiones. Con todos estos condimentos ya hay investigadores que están diseñando baterías de magnesio. En concreto, un equipo de científicos de la Universidad de Hong Kong.

El profesor Dennis YC Leung, del departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Hong Kong (HKU, dirige a un conjunto de expertos que han logrado desarrollar un ion de magnesio (Mg-ion) de estado casi sólido de alto rendimiento dirigido a baterías eléctricas.

Este gran avance tecnológico ofrece una alternativa sostenible, segura y con una alta densidad energética a las baterías de iones de litio convencionales, eliminando las limitaciones de la escasez de materiales y los problemas de seguridad que tienen ese tipo de pilas que se utilizan actualmente.

Pero no todo el monte es orégano y estas baterías de magnesio también tienen un gran reto. El más significativo, que supere su angosta ventana electroquímica en un sistema basado en agua, así como como la baja conductividad iónica en sistemas no acuosos.

Pero en un laboratorio científico siempre hay respuesta a todo. El profesor Leung y los suyos han creado una batería de iones de magnesio fundamentada en agua y sal con un voltaje de funcionamiento superior a 2 V. Estamos hablando de un voltaje inferior al que se logra con los sistemas no acuosos.

Tras muchos análisis y pruebas se ha obtenido una batería de iones de magnesio en estado cuasi sólido (QSMB) que integra un electrolito mejorado con polímeros que permite administrar eficientemente la competencia entre protones e iones metálicos. 

Con un voltaje eléctrico de 2,4 V consigue una densidad de energía de 264 Wh/kg, superando el rendimiento de todas las baterías de iones de magnesio que se han creado hasta ahora.

Los ensayos de carga y descarga a los que fue sometida la batería fueron muy exigentes, ya que  Incluso en condiciones extremas de temperaturas bajo cero (-22 °C), el QSMB conservó el 90% de su capacidad tras superar 900 ciclos. Asimismo, la batería demostró no ser inflamable y resistir a presiones superiores a 40 atmósferas.

Etiquetas: batería, Tecnología