Un grupo de investigación de la Universidad de Córdoba (UCO), en colaboración con el Instituto Universitario IUNAN de Nanoquímica y la Universidad de Xiamen (China), ha centrado una investigación con el objetivo de estudiar un cátodo para baterías recargables de magnesio, es decir, el polo positivo de una batería eléctrica.
De esta forma, en una celda electroquímica, que es un dispositivo capaz de obtener energía eléctrica a partir de reacciones químicas, distinguieron un ánodo, que es el electrodo negativo; un cátodo, el electrodo positivo y un electrolito.
Como ánodo utilizaron el magnesio-mental y, como cátodo, el fluorofosfato de vanadio y sodio. Asimismo, el equipo de investigación destacó como resultado principal la presencia de una reacción de multielectrones reversibles.
Una nueva alternativa
Durante las últimas décadas, la industria de las baterías ha impulsado la revolución científica y tecnológica de diversos sectores, como el automotriz e inmobiliario. En el mercado actual, la tecnología dominante corresponde a las baterías de litio que almacenan un 95 % de la energía generada y reducen las emisiones de CO2 hasta un 20 % superior a las baterías de plomo ácido.
Con la entrada en vigor del tratado comercial de México con Estados Unidos y Canadá (T-MEC), la explotación de esta tecnología cobrará mayor importancia, ya que es uno de los componentes esenciales para el desarrollo de vehículos eléctricos ensamblados.
A pesar del crecimiento del litio, la industria aún se enfrenta a desafíos en materia de seguridad, densidad energética y disponibilidad, ya que la mayor de ese material se concentra en unos pocos puntos geográficos a nivel mundial.
En ese sentido, el grupo de investigación ha enfocado el estudio en baterías recargables de magnesio como alternativa a las de litio, representando otra opción de almacenamiento para energías de fuentes renovables, tales como la energía eólica o fotovoltaica.
Las principales razones por las cuales han procedido al estudio con estas baterías son las ventajas que presentan. Entre ellas se destacan su mayor capacidad de almacenaje de energía y densidad energética; la abundancia de magnesio en la corteza terrestre y mayor seguridad y estabilidad a largo plazo.
Según expuso Gregorio Ortiz, coordinador de la investigación y profesor en la UCO, la parte que interesa de una batería es su capacidad gravimétrica y el voltaje de la celda. “En función de estos dos parámetros vamos a hablar de una densidad de energía, que da lugar al tiempo que va a durar el funcionamiento de una batería como la de los móviles o vehículos eléctricos”, añadió.
Para el desarrollo de la investigación, los académicos de la Universidad de Córdoba han desarrollado cálculos teóricos, electroquímica y resonancia paramagnética electrónica.
Por su parte, la Universidad de Xiamen ha ejecutado la síntesis y la caracterización estructural mediante resonancias magnéticas nucleares, con el objetivo de detectar la presencia de vanadio en diferentes estados de oxidación, así como el entorno del fósforo.
