Después de las baterías de litio y aire, llegan las baterías de agua. De hecho, un grupo de científicos de la Universidad A&M de Texas ha desarrollado acumuladores con electrodos a base de agua y sin metales que, tras años de estudio, parecen dar excelentes resultados.

Y es que este tipo de baterías funcionan de forma similar a las de iones de litio que montan la mayoría de coches eléctricos: tienen un cátodo, cargado negativamente, y un ánodo, cargado positivamente, así como un electrolito. Sin embargo, los electrodos están hechos de polímeros a base de agua y el electrolito no es más que agua con sales orgánicas disueltas en su interior.

Todo el mérito (o la culpa) es del electrolito

El electrolito está diseñado, como siempre, para permitir que los iones (las partículas portadoras de carga) pasen de un lado a otro de la celda y es también la clave del almacenamiento de energía a través de sus interacciones con los electrodos.

Jodie Lutkenhaus, catedrática de Ingeniería Química y coautora del estudio, que se publicó la semana pasada en Nature Materials, declaró: "Si un electrodo se dilata demasiado durante el ciclo de carga, no puede conducir electrones con eficacia. El resultado es una pérdida de rendimiento. Este es un factor clave. Creo que hay una diferencia de hasta el 1.000% en la capacidad de almacenamiento de energía de esta batería dependiendo del electrolito elegido y de los problemas de deformación del electrodo".

 

El agua complica las cosas

Los polímeros utilizados para los electrodos tienen una función de almacenamiento de energía que aún no se comprende del todo. Su reacción en un medio acuoso es compleja y difícil de descifrar debido a la transferencia simultánea de electrones, iones y moléculas de agua.

Por supuesto, la batería de agua también tiene muchas ventajas. En primer lugar, es totalmente ignífuga. Además, no necesita metales preciosos como el litio o el cobalto, por lo que también es relativamente fácil de producir.

"La escasez de los materiales necesarios para la producción de baterías provocará un aumento de los precios", afirma Lutkenhaus, "pero si somos capaces de encontrar alternativas, estabilizaremos la oferta y la demanda". Además, las baterías de agua pueden fabricarse fácilmente también en Estados Unidos, ya que todos los materiales necesarios están disponibles a nivel local".

El Dr. Daniel Tabor, coautor de la investigación, añadió: "Nuestro estudio sobre esta tecnología de almacenamiento de energía supone un fuerte impulso hacia las baterías sin litio. Además, tenemos una idea más clara de lo que, a nivel molecular, hace que unos electrodos de batería funcionen mejor que otros, y esto nos da una indicación clara de por dónde seguir en el diseño de materiales".