Crédito: Edición Internacional de Química Aplicada (2025). Doi: 10.1002/anie.202505383
Los ingenieros han desarrollado una batería a base de agua que podría ayudar a los hogares australianos a almacenar energía solar en la azotea de manera más segura, económica y eficiente que nunca.
Su “batería de flujo” de próxima generación abre la puerta a sistemas de batería compactos de alto rendimiento para hogares y se espera que sea mucho más barato que los sistemas actuales de iones de litio de $ 10,000.
Las baterías de flujo han existido durante décadas, pero tradicionalmente se han utilizado en el almacenamiento de energía a gran escala debido a su gran tamaño y velocidades de carga lentas.
Wanqiao Liang, primer autor del estudio publicado en Angewandte Chemie International Edition y Ph.D. El candidato en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, dijo que el nuevo diseño de membrana del equipo soluciona el problema de velocidad, lo que lo convierte en ideal para los hogares y un jugador clave prometedor en el mercado de transición de energía.
“Hemos tomado una química segura y asequible y la hicimos lo suficientemente rápido como para capturar la energía solar en la azotea en tiempo real”, dijo Liang.
“Hemos diseñado una membrana que finalmente hace que las baterías de flujo orgánico sean competitivos para el almacenamiento residencial y de escala media. Abre la puerta a sistemas que no solo son más baratos, sino también más seguros y más sencillos de escala”.
Si bien algunas compañías ya producen baterías de flujo, el diseño de Monash se destaca por su combinación de seguridad, bajo costo y rendimiento de alta velocidad, un equilibrio que pocos sistemas en todo el mundo han logrado.
Wanqiao Liang. Crédito: Universidad de Monash
“La clave era mejorar la selectividad de iones; dejar que los buenos iones pasen rápidamente mientras mantienen los no deseados fuera. Nuestra nueva membrana logra este equilibrio, permitiendo una operación rápida y estable incluso a altas densidades de corriente”, dijo Liang.
“Superamos a la membrana Nafion-Nafion estándar de la industria tanto en velocidad como en estabilidad, transmitir 600 ciclos de alta corriente prácticamente sin pérdida de capacidad, ese es un gran avance para este tipo de batería”.
Liang dijo que un equilibrio cuidadoso era crucial para que estas baterías funcionen para la energía solar en la azotea en el hogar.
“Este es el tipo de batería que desea en su garaje. No es tóxico, no inflamable y está hecho de materiales abundantes, todo mientras se mantiene al día con la energía solar en un día soleado”.
El equipo ahora es sistemas prototipo de impresión 3D y los pruebas en condiciones del mundo real.
“Si los prototipos siguen funcionando de la manera que esperamos, esto podría estar en el mercado dentro de unos años”, dijo Liang.
Las baterías de flujo almacenan energía en líquidos en lugar de materiales sólidos como los que se encuentran en las baterías de iones de litio, haciéndolas más baratas de fabricación, más seguros de operar y más fáciles de escalar.
“Hemos desarrollado un nuevo tipo de membrana dentro de la batería que guía mejor el flujo de materiales, como agregar carriles a una carretera. Eso significa una carga más rápida, una mayor duración de la batería y un mejor rendimiento en general”, dijo Liang.
Más información: Wanqiao Liang et al, flujo batería con rendimiento notablemente estable a alta densidad de corriente: desarrollo de un separador no fluorado con rechazo y conductividad concurrentes, Angewandte Chemie International Edition (2025). Doi: 10.1002/anie.202505383
Proporcionado por la Universidad de Monash
Cita: la batería de flujo a base de agua podría romper la barrera de almacenamiento solar para propietarios de viviendas (2025, 20 de mayo) recuperada el 20 de mayo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-05 Battery-Solar-storage-Barrier.html
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