La batería de zinc-manganeso produce un gran avance en el almacenamiento de energía a gran escala y asequible

Una nueva batería económica puede aumentar significativamente el almacenamiento de energía a gran escala. El estudio inicial del prototipo, publicado en el prestigioso Energía de la naturaleza sugiere que, cuando los investigadores del Laboratorio Nacional del Noroeste Pacífico decodificaron el funcionamiento del zinc-manganeso, encontraron una manera de mejorar dramáticamente las baterías sin aumentar los costos.

El mal almacenamiento de energía de las baterías continúa obstaculizando innumerables tecnologías prometedoras, incluidos muchos diseños de energía verde. El almacenamiento deficiente de energía es un problema clave en la adopción de energía solar y eólica, ya que las baterías actuales no son capaces de mantener suficiente energía generada durante las horas pico para compensar los periodos de producción de energía más bajos, como en la noche o cuando el viento se detiene. Investigadores de todo el mundo han estado buscando desesperadamente una manera de aumentar el almacenamiento de energía, y cualquier diseño genuinamente nuevo ofrece un enorme potencial.

El almacenamiento de energía de zinc-manganeso no es nuevo en sí mismo, pero las pruebas anteriores encontraron que las baterías perdieron su capacidad de mantener una carga precipitadamente con el tiempo. Los investigadores han planteado la hipótesis de que la disminución de la batería fue el resultado de un proceso llamado intercalación, que ocurre en cierto grado en las baterías de iones de litio.Pero este estudio más reciente encontró que las baterías de zinc-manganeso almacenan energía a través de la conversión química, como las baterías de plomo-ácido, lo que ofrece una oportunidad para mejorar el almacenamiento.

Cuando las baterías de zinc-manganeso almacenan energía, parte del manganeso de la batería se disuelve en la solución de electrolito. Si este proceso ocurre lo suficientemente grande, la batería pierde una cantidad sustancial de su capacidad de almacenamiento de energía. Así que los investigadores aumentaron la concentración de manganeso en prototipos de baterías, encontraron que podían mantener el almacenamiento de energía en alrededor del 92 por ciento del volumen inicial, incluso después de 5,000 ciclos.

"Esta investigación muestra que se debe controlar el equilibrio durante una reacción de conversión química para mejorar el rendimiento de la batería de óxido de zinc-manganeso", dice Jun Liu, miembro del laboratorio de la PNNL y coautor del estudio, en un comunicado de prensa del laboratorio.

“Como resultado, las baterías de óxido de manganeso y zinc podrían ser una solución más viable para el almacenamiento de energía a gran escala que las baterías de ión litio y plomo-ácido que se usan para soportar la red hoy en día”, agrega Liu.

La mejor parte del descubrimiento es que las baterías de zinc-manganeso son asequibles y abundan los materiales básicos. Incluso los aumentos importantes en la demanda de zinc y manganeso pueden no estresar los niveles actuales de suministro, lo que es clave, porque si el descubrimiento es la mitad de lo importante que parece, habrá mucha demanda. Y nadie quiere ver una tecnología de vanguardia como esta: provocar guerras de zinc y manganeso en todo el mundo. No. Este puede ser el verdadero negocio.