Diseño de baterías orgánicas sin metales

2021/05/05 Agirre Ruiz de Arkaute, Aitziber - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

Los científicos han dado el primer paso en el desarrollo de baterías orgánicas. Ed. Adaptado de la revista Nature.

El desarrollo de baterías de ion litio ha tenido consecuencias directas en el mercado tecnológico, con un incremento significativo de los dispositivos portátiles y de los vehículos eléctricos. Sin embargo, el rápido crecimiento de estas baterías ha puesto de manifiesto que la extracción de litio, cobalto y otros recursos minerales limitados puede ocasionar graves problemas ambientales y, por tanto, no es ético. Por otro lado, sólo se recicla un pequeño porcentaje de las baterías de ion litio. Varios químicos de la Universidad de Texas A&M proponen desarrollar baterías más éticas: generación de baterías orgánicas sin metales. Y ya han creado el primer prototipo.

Estas baterías innovadoras han sustituido el uso de metales por cadenas polipeptídicas. En estas cadenas se han unido como grupos activos los biólogos y los radicales de nitróxido que funcionan como ánodo y cátodo respectivamente. Estas baterías han alcanzado una capacidad de carga máxima de 37,8 mA h g-1.

Se han creado cadenas polipeptídicas basadas en el ácido glutámico mediante la adición de grupos de cloro o alquinilo para que tengan actividad redox. Los investigadores han afirmado que los materiales orgánicos activos han conseguido mantenerse estables durante el funcionamiento de la batería y que pueden ser posteriormente degradados por condiciones ácidas: las cadenas polipeptídicas se vuelven a transformar en aminoácidos junto con otros productos de degradación. Parece, por tanto, que pueden ser reciclables y causar problemas de seguridad menores que las baterías de litio.

Se trata de un primer paso en el desarrollo de baterías orgánicas, con grandes retos tecnológicos de cara al futuro, entre los que se encuentra la eliminación de la disolución del material activo y el aumento de la capacidad de la batería.