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Pilas y baterías de Metal-aire.


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isgota

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Saludos a todos.

En el hilo dedicado al hidrógeno ha surgido como sistema de producción del mismo el uso del aluminio-galio para su producción on-board. Eso me hizo recordar que en mi libro de química de la carrera leí una vez acerca de una batería con un gran potencial, la batería de aluminio-aire. Esta batería pertenece a una familia de baterías bastante desconocida, aunque ya veterana, a las que se podría denominar como baterías de metal-aire.

¿En que consisten y que tienen de particular? Bueno constan de un metal en el ánodo y un electrolíto (una disolución de potasa), hasta ahí todo más o menos normal frente a las otras baterías. La novedad está en el cátodo, ya que en vez de tener un compuesto químico oxidante, tienen una membrana en contacto con el aire que permite la difusión y reacción con el oxígeno de este. Esto da como resultado la formación de un hidróxido del metal y de la corriente eléctrica mientras aún quede metal en el ánodo. A veces por esa forma de operar tan particular las consideran que son "fuel cells" aunque solo se parecen en que funcionan con aire.

¿Que ventajas teóricas tienen? Al no necesitar un compuesto químico oxidante en el cuerpo de la batería, se reduce su volumen y peso con lo que aumenta su densidad energética de acumulación. De hecho la batería de Al- aire es la de mayor capacidad teórica que existe.

Pero no todo son ventajas ya que la batería de Al-aire tiene problemas de corrosión y estabilidad entre otros, aunque se van haciendo avances en solucionar esto aún no son comerciales mas que en aplicaciones militares.

Pero hay otro tipo que, aúnque con menor capacidad de acumulación, es bastante más estable y operativa La batería de Zinc-aire. Esta batería ya tiene aplicación para aparatos de pequeño tamaño pero que requieren bastante energía como los audífonos.

Pero sin duda uno de los grandes inconvenientes de la tecnología metal-aire es el hecho de que se trata de baterías primarias (lo que llamaríamos "pilas") no recargables. Esto hace que sea necesario comprar pilas nuevas o tratar de sacar el electrolíto y el hidróxido e introducir nuevo metal dentro (algo bastante engorroso e incluso peligroso al manipular un electrólito de potasa caústica concentrada).

Esta bastante claro que lo interesante sería hacer algún sistema de batería recargable basado en los sistemas metal-aire. Pues bien, hay una empresa que parece ir camino de ello:

ReVolt

Estan desarrollando la primera batería de Zn-aire recargable ya que parecen estár en vías de solucionar los problemas que había para hacer un sistema reversible (formación de dendritas de Zn, secado de la batería y reversibilidad hacia el oxígeno):

Presentación de la compañía y las baterías (a partir de la diapositiva 7 hablan de las baterías).

"White Paper" con la tecnología de batería Zn-aire recargable.

Sus primeros prototipos estiman una densidad energética de más de 1100 Wh/litro (la mejores baterías de Li-ión no pasan de unos 530 Wh/litro). Aunque parecen estar desarrollando baterías para telefónos móviles, PDAs, etc. esta muy claro que las aplicaciones de estos sistemas podrían ser muchísmo más variadas e interesantes.

Nada más de momento, saludos.
El camino de los mil pasos empieza con un solo paso (proverbio chino).

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