Hierro en lugar de platino: se crea un nuevo catalizador para las baterías del futuro

Científicos de la Universidad de Tohoku en Japón han desarrollado un nuevo catalizador a base de hierro que podría hacer que las baterías de zinc-aire sean significativamente más eficientes y duraderas. Estas baterías se consideran una de las alternativas más prometedoras a las baterías de iones de litio debido a su bajo costo, alta seguridad y el uso de materiales abundantes. A diferencia de las fuentes de energía convencionales, las baterías de zinc-aire utilizan el oxígeno del aire circundante para generar electricidad. Así lo informa Ixbt.com informa .

El principal problema de esta tecnología era la necesidad de utilizar metales raros como el costoso platino para la reacción de reducción de oxígeno. Para evitar esta limitación, los investigadores japoneses decidieron utilizar óxido de hierro (Fe2O3). Aunque el óxido de hierro es un material estable y muy barato en un entorno alcalino, ralentizaba el proceso del catalizador porque unía los grupos hidroxilo con demasiada fuerza.

Para resolver el problema, los científicos combinaron óxido de hierro con óxido de samario (Sm2O3) para crear una interfaz heteroestructural artificial. Este método permitió debilitar la unión excesiva entre los átomos de hierro y los grupos hidroxilo. Como resultado, la reacción transcurrió sin obstáculos y el catalizador demostró una gran estabilidad incluso después de largos ciclos de carga y descarga.

El nuevo desarrollo se probó no solo en cálculos de laboratorio, sino también en dispositivos reales. Las celdas experimentales de zinc-aire lograron encender una lámpara LED e incluso cargar completamente un teléfono inteligente. Según el profesor Hao Li de la Universidad de Tohoku, esta tecnología aumentará la eficiencia tanto de las baterías líquidas tradicionales como de las modernas baterías flexibles de estado sólido.

Si la tecnología se implementa con éxito a escala industrial, dichas baterías podrían utilizarse en campos que van desde la electrónica portátil y los dispositivos móviles hasta grandes sistemas de almacenamiento de energía para plantas solares y eólicas. Los investigadores planean aplicar este enfoque a otros tipos de sistemas energéticos en el futuro.