Investigadores chinos desarrollan batería de flujo zinc-bromo de alta densidad energética y más de 700 ciclos sin corrosión, mayor vida útil y menos costes en parques solares y eólicos

Avance en Baterías de Flujo de Bromo con Alta Eficiencia y Larga Duración

El Instituto DICP ha revelado una innovadora batería de flujo de bromo que alcanza un 78% de eficiencia y una vida útil prolongada, lograda mediante una concentración extremadamente baja de bromo elemental (Br₂).

El Papel Clave del Almacenamiento de Energía Renovable

Las baterías de flujo son desde hace tiempo una tecnología prometedora para el almacenamiento a gran escala, esencial para equilibrar las redes eléctricas con alta participación de fuentes variables como la solar y la eólica. Entre ellas, las que utilizan bromo destacan por la abundancia y bajo costo de este elemento, aunque su alta reactividad ha supuesto un obstáculo histórico.

Superando el Desafío Fundamental

El principal problema ha radicado en la generación de bromo elemental (Br₂) durante la carga. Esta sustancia es corrosiva y volátil, dañando componentes, degradando membranas y encareciendo los materiales necesarios, lo que ha limitado su aplicación comercial.

Un Enfoque Químico Revolucionario

Un equipo del Instituto de Física Química de Dalian (DICP), dirigido por el profesor Li Xianfeng, ha propuesto en Nature Energy una solución ingeniosa: modificar la reacción electroquímica fundamental del bromo. En lugar del proceso tradicional de un solo electrón, introdujeron aminas en el electrolito que capturan el bromo, formando compuestos estables.

Beneficios Clave del Nuevo Diseño

• Concentración Ultrabaja de Br₂: Los niveles se mantienen alrededor de 7 mM, una fracción mínima comparada con sistemas anteriores.
• Transferencia de Dos Electrones: Esto incrementa la densidad energética sin aumentar la agresividad química.
• Reducción de la Corrosión: El electrolito menos corrosivo permite usar membranas no fluoradas (como SPEEK), más económicas y ecológicas.

Resultados en Pruebas Reales

En ensayos con un sistema de 5 kW, la batería operó de manera estable por más de 700 ciclos con una alta densidad de corriente, manteniendo una eficiencia superior al 78%. Críticamente, no se observó corrosión en los componentes clave, validando el enfoque a una escala práctica.

Implicaciones para el Futuro Energético

Este avance posiciona nuevamente a las baterías zinc-bromo como una opción viable para:

• Almacenamiento estacionario en redes con alta penetración renovable.
• Microrredes industriales y ubicaciones aisladas.
• Sistemas que requieren larga vida útil, estabilidad y costos contenidos.

Se trata de una innovación que, aunque no sea vistosa, es fundamental para construir sistemas eléctricos más flexibles y resilientes, reduciendo la dependencia de respaldo fósil. A veces, el progreso consiste en transformar un problema en parte de la solución.

Referencia: Grid-scale corrosion-free Zn/Br flow batteries enabled by a multi-electron transfer reaction | Nature Energy

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