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Friday, 27 July 2018 16:11

Batería de flujo para energía verde duplica el voltaje máximo

Escrito por Heon Health On line
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Un nuevo tipo de batería de flujo que involucra un metal líquido que duplica con creces el voltaje máximo de las baterías de flujo convencionales y podría llevar a un almacenamiento asequible de energía renovable.

Esta tecnología ha sido considerada durante mucho tiempo como un candidato probable para el almacenamiento intermitente de energía renovable. Sin embargo, hasta ahora, los tipos de líquidos que podían producir la corriente eléctrica o bien estaban limitados por la cantidad de energía que podían suministrar, o bien requerían temperaturas extremadamente altas, o bien utilizaban productos químicos muy tóxicos o caros.

El profesor asistente de ciencias de los materiales e ingeniería William Chueh, junto con el estudiante de doctorado Antonio Baclig y Jason Rugolo, ahora un buscador de tecnología en la subsidiaria de investigación X Development de Alphabet, decidió probar el sodio y el potasio, que cuando se mezclan forman un metal líquido a temperatura ambiente, como el fluido para el lado donante de electrones o negativo de la batería. Teóricamente, este metal líquido tiene al menos 10 veces la energía disponible por gramo como otros candidatos para el fluido del lado negativo de una batería de flujo.

"Todavía tenemos mucho trabajo por hacer", dice Baclig, "pero este es un nuevo tipo de batería de flujo que podría permitir un uso mucho mayor de la energía solar y eólica utilizando materiales abundantes en la Tierra".

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Tensión máxima

Para utilizar el extremo negativo de metal líquido de la batería, el grupo encontró una membrana cerámica adecuada hecha de óxido de potasio y óxido de aluminio para mantener los materiales negativos y positivos separados mientras se permite que fluya la corriente.

Los dos avances juntos duplicaron con creces la tensión máxima de las baterías de flujo convencionales, y el prototipo permaneció estable durante miles de horas de funcionamiento. Este mayor voltaje significa que la batería puede almacenar más energía para su tamaño, lo que también reduce el costo de producción de la misma.

"Una nueva tecnología de baterías tiene muchas métricas de rendimiento diferentes que cumplir: costo, eficiencia, tamaño, vida útil, seguridad, etc.", dice Baclig. "Creemos que este tipo de tecnología tiene la posibilidad, con más trabajo, de conocerlos a todos, por eso estamos entusiasmados".

Próximos pasos
El equipo de estudiantes de doctorado encontró que la membrana cerámica evita muy selectivamente que el sodio migre al lado positivo de la célula crítica si la membrana va a tener éxito. Sin embargo, este tipo de membrana es más efectiva a temperaturas superiores a 200 grados Celsius (392 F). En busca de una batería de temperatura ambiente, el grupo experimentó con una membrana más delgada. Esto aumentó la potencia de salida del dispositivo y demostró que refinar el diseño de la membrana es un camino prometedor.

También experimentaron con cuatro líquidos diferentes para el lado positivo de la batería. Los líquidos a base de agua degradaron rápidamente la membrana, pero piensan que una opción no a base de agua mejorará el rendimiento de la batería.

 

 

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