Investigadores de la Universidad de Flinders, en Australia, desarrollaron una batería acuosa de zinc-yodo que podría ser una alternativa muy interesante frente a las baterías de ion-litio. En pruebas de laboratorio, esta tecnología logró superar los 60.000 ciclos de carga y descarga bajo condiciones concretas. Lo más interesante es que también alcanzó una carga completa en apenas tres minutos.
La clave está en que usa un electrolito basado en agua, en lugar de disolventes orgánicos inflamables como los de muchas baterías de litio. Eso permite bajar de forma importante el riesgo de incendio y fuga térmica. Aun así, se trata de celdas experimentales, y los investigadores apuntan primero a grandes sistemas de almacenamiento energético, no a reemplazar de inmediato la batería de un celular.
La batería de zinc-yodo busca ser más segura y duradera
En una de las configuraciones probadas, las celdas funcionaron alrededor de 1,3 a 1,4 voltios. En ese escenario ofrecieron cerca de 200 mAh/g durante más de 8.000 ciclos, con una carga completa en unos siete minutos. Cuando el equipo aumentó la velocidad de carga, el proceso bajó a tres minutos y superó los 60.000 ciclos, aunque la capacidad quedó cerca de 150 mAh/g.
Para lograr esa vida útil, los investigadores tuvieron que enfrentar un problema clásico de las baterías acuosas de zinc-yodo. Durante la carga y descarga aparecen especies de poliyoduro que pueden moverse por el electrolito, generando el llamado efecto lanzadera. Ese movimiento provoca pérdida de material electroactivo, más autodescarga y caída de capacidad con el tiempo.
La solución fue usar una red de policiclodextrina creada a partir de ciclodextrinas, unos oligosacáridos que pueden obtenerse del almidón. Esta estructura actúa como una especie de jaula molecular capaz de atrapar compuestos de yodo sin bloquear por completo las reacciones necesarias. El equipo comprobó que la β-ciclodextrina ofrece un tamaño interno adecuado para retener esos aniones de forma efectiva.
El sistema también mostró cifras sólidas de degradación, con pérdidas calculadas de apenas 0,0001% a 0,0003% por ciclo, según el mecanismo usado. Además, el zinc es abundante, relativamente barato y tiene una cadena de suministro distinta a la del litio. El desafío ahora será escalar estas celdas de laboratorio y comprobar si mantienen su rendimiento en baterías grandes para instalaciones solares, parques eólicos o redes eléctricas.
