Científicos japoneses crean un nuevo catalizador para baterías de litio-oxígeno

Investigadores del Instituto Tecnológico de Shibaura, en Japón, han desarrollado un catalizador innovador que no necesita metales preciosos y podría abrir una nueva vía en el desarrollo de sistemas de almacenamiento de energía. Según ixbt.com, este descubrimiento podría acercar las baterías de litio-oxígeno a la comercialización y permitir en el futuro aumentar considerablemente la autonomía de los vehículos eléctricos y otros dispositivos modernos. Ixbt.com informa de ello.

Las baterías de iones de litio, ampliamente utilizadas en la actualidad, se acercan al límite de sus capacidades. En teoría, las tecnologías de litio-oxígeno ofrecen un potencial de almacenamiento de energía diez veces superior al de las soluciones tradicionales. Si este desarrollo se aplica a escala industrial, los vehículos podrían recorrer varias veces más distancia con una sola carga y los drones permanecer más tiempo en el aire.

Eficiencia sin metales preciosos

Uno de los principales obstáculos de esta tecnología era la necesidad de utilizar metales preciosos, como platino o rutenio, para acelerar las reacciones químicas durante la carga y la descarga. Esto elevaba considerablemente el coste de los productos terminados. Sin embargo, el equipo de investigación dirigido por el profesor Takahiro Ishizaki logró encontrar una alternativa más económica y accesible.

Los científicos combinaron dos materiales de óxido, la perovskita y la espinela, para formar un catalizador compuesto integrado. Las pruebas demostraron que este compuesto era mucho más eficaz que cada uno de sus componentes por separado. En concreto, durante la carga, el nuevo material superó al óxido de rutenio comercial, mientras que en la fase de descarga igualó al platino.

Avance científico y perspectivas

Uno de los resultados más importantes del nuevo desarrollo fue que la diferencia de tensión entre los procesos de carga y descarga era de solo 1,14 V. Se trata de uno de los mejores resultados registrados para las baterías de litio-oxígeno. Una menor diferencia de tensión indica una mayor eficiencia de la batería y menos pérdidas de energía durante su funcionamiento.

El estudio también reveló que el alto rendimiento del catalizador dependía menos de su superficie que de las características particulares de su estructura electrónica. Esto podría transformar profundamente en el futuro la selección y el diseño de materiales.

Según los especialistas, esta tecnología podría ser importante no solo para vehículos eléctricos y drones, sino también para grandes sistemas de almacenamiento de energía asociados a centrales solares y eólicas. Además, el desarrollo podría utilizarse para producir hidrógeno «verde».

Aun así, todavía es demasiado pronto para hablar de aplicar este tipo de baterías en dispositivos fabricados en serie. En esta etapa, la tecnología sigue sometida a pruebas de laboratorio y los científicos aún deben resolver numerosos desafíos técnicos antes de que llegue al mercado comercial masivo.