Los científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Rey Abdullah (elenco; Arabia Saudita) han revelado una importante causa molecular de baterías recargables de agua al convertirse en una opción segura y económica para el almacenamiento de energía sostenible. Sus resultados, publicados en Desarrollo científicoMuestre cómo el agua se compromete en la duración y el rendimiento de la batería y cómo las sales baratas se agregan, como el sulfato de zinc, reduce este problema, incluso aumenta la duración de la batería más de diez veces.
Uno de los compromisos clave con una duración de la batería: el agua o cualquier otra forma es el ánodo. Las reacciones químicas al ánodo producen y almacenan energía de la batería. Sin embargo, la reacción química parásita reduce el ánodo al comprometer la duración de la batería.
Una nueva investigación muestra cómo el agua libre ayuda en estas reacciones parásitas y cómo el sulfato de zinc reduce la cantidad de agua libre en la batería.
“Nuestros resultados destacan la importancia de las estructuras de agua en la química de la batería, un parámetro clave que se ignoró anteriormente”, dijo las tecnologías de energía renovable y las tecnologías de almacenamiento (corteza) Hasam al -Sharif, quien dijo el centro de costos de excelencia para el investigador principal que dirigió este estudio.
El agua libre explica las moléculas de agua que no están vinculadas a otras moléculas. Este estado permite que el agua libre se involucre con más moléculas, lo que produce reacciones no deseadas que usan energía y compromiso en el ánodo.
Se encontró que el sulfato estabiliza el enlace de agua independiente, en el que el equipo de trabajo describió el “pegamento de agua”, para cambiar la dinámica de las moléculas de agua que reducen el número de reacciones parásitas.
Aunque la mayoría de los experimentos de los investigadores de fundición se realizaron en baterías con sulfato de zinc, las investigaciones preliminares muestran que el sulfato también tiene el mismo efecto en otros ánodos metálicos, lo que sugiere que agregar sales de sulfato al diseño de la batería es hacer todas las soluciones acuáticas.
“Las sales de sulfato son baratas, ampliamente disponibles y químicamente estables, lo que hace que nuestra solución sea científica y económicamente viable”, dijo Yunupe Zhou, un científico de investigación del elenco.
Las baterías de agua están ganando un enfoque global significativo como una solución sostenible para el almacenamiento de energía y es probable que exceda el tamaño del mercado de $ 10 mil millones para 2030. A diferencia de las baterías de litio, que a menudo se usan en vehículos eléctricos, las baterías acuáticas ofrecen una opción segura y más sostenible para conectar fuentes de energía solar en la red eléctrica.
Los profesores de reparto Omar Mohammad, Omar Bakr, Exxon Zhang y Mani Sarti también participaron en el estudio.
