es.wedoany.com Noticia: Un equipo de investigación del Instituto de Ciencias Moleculares (Institute for Molecular Science at the National Institutes of Natural Sciences), una institución de uso conjunto de las universidades nacionales de Japón, ha desarrollado un nuevo diseño de electrolito que resuelve el principal cuello de botella de rendimiento de las baterías de flúor de tipo lanzadera (FSB).

Las baterías de iones de litio presentan problemas de degradación natural y los minerales de los que dependen deben extraerse mediante procesos de alto consumo energético. Las baterías de flúor de tipo lanzadera, como tecnología alternativa de próxima generación, poseen una densidad energética extremadamente alta y pueden fabricarse con materiales baratos y abundantes. A diferencia de las baterías de iones de litio, que transportan cationes, las FSB almacenan y liberan energía mediante el desplazamiento de iones de flúor entre los electrodos.

El principal desafío que enfrenta esta tecnología es que la reacción de fluoración es más difícil de activar que la reacción de desfluoración. El proceso de fluoración suele ir acompañado de reacciones secundarias no deseadas y procesos irreversibles, lo que provoca una disminución del rendimiento de la batería. Tras analizar las causas, el equipo de investigación diseñó una solución electrolítica: el tetrafluoroborato de potasio (KBF4). Como mineral barato, abundante y químicamente estable, el KBF4 actúa como fuente de flúor en las reacciones químicas.

Los experimentos demostraron que el KBF4 aumenta la solubilidad de las sales de flúor y modifica el estado de los iones de flúor en el electrolito. Los investigadores probaron el nuevo electrolito y confirmaron su alta estabilidad electroquímica. Mediante técnicas como la espectroscopia de fotoelectrones de rayos X, lograron observar con éxito reacciones reversibles de fluoración y desfluoración. El equipo de investigación considera que el KBF4 puede controlar eficazmente la actividad de los iones de flúor dentro de la batería, siendo un aditivo de bajo costo y químicamente robusto.

El artículo relacionado, titulado «Facilitated fluorination by potassium tetrafluoroborate in tetraglyme electrolytes for fluoride shuttle batteries», se ha publicado en la revista ACS Applied Energy Materials. El equipo planea realizar más investigaciones para comprender en profundidad el mecanismo de funcionamiento de este proceso.

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