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Batería de flujo de zinc funciona durante 5,128 horas
Una batería de flujo de zinc desarrollada por investigadores chinos funcionó durante 5,128 horas, lo que apunta a una opción de almacenamiento de larga duración para parques solares y eólicos.
Imagen: ITzine
Científicos de la Universidad de Fudan y de la Academia China de Ciencias han demostrado una batería de flujo de zinc que funcionó de forma continua durante 5,128 horas en ensayos de laboratorio. El sistema no está pensado para teléfonos inteligentes ni vehículos eléctricos; está diseñado para almacenamiento a gran escala en parques solares y eólicos, donde el coste y la vida útil importan más que el tamaño compacto.
A diferencia de las baterías de iones de litio, las baterías de flujo separan la potencia de la capacidad energética. Aumentar la cantidad de energía almacenada puede implicar, por tanto, ampliar los tanques en lugar de simplemente agrandar las celdas electroquímicas. Ese diseño se ajusta al almacenamiento a escala de red, incluidos los sistemas que capturan generación excedente durante la noche y la suministran durante el día.
Cómo funciona la batería de flujo de zinc
El principal desafío de las baterías de zinc es la deposición desigual durante la operación repetida. Las partículas de zinc pueden agruparse, dañando gradualmente la superficie del electrodo. Los investigadores resolvieron este problema con una suspensión de nanopartículas de zinc en un líquido conductor y una estructura hueca de carbono que ayuda a mantener el material estable durante la operación.
En lugar de un electrodo sólido convencional, la batería hace circular una mezcla fluida entre un depósito externo y una celda electroquímica. Durante la carga y descarga, el zinc pasa de forma reversible entre sus formas metálica e iónica, mientras que un electrolito especializado mantiene la reacción dentro de límites de funcionamiento estables.
Los resultados reportados incluyen:
Recomendado
Interruptor de cristal líquido programable con luz almacena su umbral
- 5,128 horas de operación continua en las pruebas.
- 99.94% de eficiencia coulómbica.
- Una versión de zinc y dióxido de manganeso que retuvo el 81.1% de su capacidad tras 5,500 ciclos.
- Capacidad de almacenamiento ampliable mediante tanques de suspensión de mayor tamaño.
Almacenamiento con zinc frente a sistemas de iones de litio y de vanadio
Las baterías de iones de litio mantienen ventajas en densidad energética y madurez manufacturera, pero el almacenamiento en la red de larga duración impulsa el interés por alternativas debido a preocupaciones sobre coste, vida útil y seguridad. Las baterías de flujo de zinc también se presentan como una posible competidora de las baterías redox de vanadio, una de las tecnologías más consolidadas para el almacenamiento estacionario.
El estudio fue publicado en Nature Energy. El siguiente paso es perfeccionar la suspensión y el hardware para que el diseño pueda pasar más allá del equipo de laboratorio y llegar a instalaciones prácticas. Que el rendimiento reportado se mantenga a esa escala determinará su valor para las plantas de energía renovable.
Frontier Editor
Dan is our resident futurist, covering electric mobility, space exploration, and the smart home. He's interested in atoms just as much as bits. Whether it's a new battery chemistry, a reusable rocket, or a protocol that finally makes IoT devices talk to each other, Dan breaks down the engineering that pushes humanity forward.
vía ITzine
