La batería es uno de los inventos más importantes de la humanidad, y marcó pauta en lo referente a las comunicaciones. El mejor ejemplo en este ámbito es de las baterías de iones de litio, gracias a las cuales podemos hacer uso de nuestros teléfonos móviles y computadoras sin necesidad de estar conectados directamente a una fuente de energía.
Como se mencionó en un artículo anterior, estas se usaron por primera vez en el año 1991, por lo que son relativamente recientes, pero su llegada dio inicio a la revolución electrónica que tanto disfrutamos en la actualidad.
Pero no por su amplia recepción y conocida eficiencia estas están exentas de dificultades. De hecho, las baterías de litio aún deben ser perfeccionadas en materia de seguridad, densidad energética y disponibilidad, pues como muchos sabrán, a pesar de que son de tamaño reducido, el material con el que se fabrican no es tan fácil de encontrar.
Magnesio, posible sustituto del litio
Para solventar esta situación, la ciencia se ha propuesto buscar un sustituto que ofrezca las mismas ventajas del litio en este ámbito, y uno de los prospectos es el magnesio. Este puede ofrecer incluso el doble de la capacidad del litio por cada átomo que se inserte y también es más económico. También se ha considerado ha destacado su menor tendencia a formar dendritas, depósitos de material que reducen la vida útil de las baterías y que pueden causar cortocircuitos.
Y para aportar más a este campo de investigación, el equipo de investigadores de la Universidad de Córdoba (UCO) y la Universidad de Xiamen (China) ha logrado desarrollar una batería de magnesio con un cátodo de fosfato de vanadio y cromo con el que se incrementa su potencial de reacción. Todos los detalles se publican en el Journal of Materials Chemistry A.
Una batería de magnesio con mayor densidad de energía
La idea de utilizar magnesio surgió de un estudio previo que consiguió configurar una batería híbrida de sodio y magnesio, pero no resultó ser superior a las de literio. Según el profesor Gregorio Ortiz de la UCO, uno de los autores del nuevo modelo, la anterior “suele generar más problemas en su aplicabilidad y tiene peor rendimiento a largo plazo”.
El investigador señala que luego de someter esta a un tratamiento químico con el fin de eliminar el sodio, este consiguió desarrollar la batería de magnesio puro, con un mayor potencial (2 voltios) y, por tanto, una mayor densidad de energía (140 vatios por hora).
“Podríamos haber alcanzado casi la mitad de autonomía que tiene una de litio en un coche eléctrico, pero sin los inconvenientes que genera este material”, dice Ortiz, resaltando las bondades del magnesio. Aunque es necesario destacar que este nuevo modelo solo ha sido probado a nivel de laboratorio.
El magnesio se encuentra muy cerca del litio en la tabla periódica, y al igual que este, tiene buenas propiedades conductoras de la electricidad. Sin embargo, el magnesio, más allá de las ventajas ya presentadas párrafos atrás, el magnesio tiene la ventaja de ser el noveno elemento más abundante en la corteza terrestre, y el tercero disuelto en el agua de mar.
Esto, junto a sus propiedades, lo hace más que interesante para el área de la electrónica. Pero por el momento, “lo principal es entender el mecanismo de reacción y funcionamiento del magnesio”, como indica el profesor Ortiz. El fin de las baterías de litio no ha llegado.
Referencia:
Exploring the high-voltage Mg2+/Na+ co-intercalation reaction of Na3VCr(PO4)3 in Mg-ion batteries. https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/ta/c9ta05608d#!divAbstract