El grupo de investigación FQM-288 del Instituto Universitario de Nanoquímica IUNAN de la Universidad de Córdoba (UCO) ha realizado un estudio centrado en baterías recargables de magnesio como alternativa a las de litio, representando otra opción de almacenamiento para energía de fuentes renovables.
El objetivo de la investigación ha sido estudiar un cátodo para estas baterías de magnesio, es decir, el polo positivo de una batería eléctrica. En una celda electroquímica, que es un dispositivo capaz de obtener energía eléctrica a partir de reacciones químicas, se distinguen varias partes: un ánodo, que es el electrodo negativo; un cátodo, el electrodo positivo, y un electrolito. Como ánodo han utilizado el magnesio-metal y como cátodo, un compuesto polianiniónico (estructura robusta con enlaces covalentes), en concreto, el fluorofosfato de vanadio y sodio.
El equipo de investigación destaca como resultado principal la presencia de una reacción de multielectrones reversible, es decir, un compuesto está poniendo más de un electrón. En este caso, se trata del vanadio, dando lugar a una densidad de energía ligeramente inferior a la mitad de la de las baterías de ion litio, incidiendo directamente en la durabilidad de la misma.
En este sentido, se ha analizado el mecanismo de reacción durante los primeros ciclos de carga y descarga de las baterías de duración aproximada que va de 20 a 50 horas respectivamente. La investigación concluye en la aplicación de las baterías de magnesio para almacenar energía de fuentes renovables como son la eólica o la fotovoltaica dadas las limitaciones de las reacciones para el uso en transportes urbanos y vehículos eléctricos.
Ventajas de las baterías de magnesio
Las principales razones por las cuales han procedido al estudio con estas baterías son las ventajas que presentan. Entre ellas se destacan su mayor capacidad de almacenaje de energía y densidad energética; la abundancia de magnesio en la corteza terrestre; mayor seguridad y estabilidad a largo plazo al no existir la formación de pequeñas estructuras rígidas que crecen en el interior de las baterías de litio, llamadas dentritas.
Gregorio Ortiz, coordinador de la investigación y profesor en la UCO, expone que la parte que interesa de una batería es su capacidad gravimétrica y el voltaje de la celda. «En función de estos dos parámetros vamos a hablar de una densidad de energía, que da lugar al tiempo que va a durar el funcionamiento de una batería como la de los móviles o vehículos eléctricos», añade el investigador.