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Batería de lodo de zinc funciona durante 5,128 horas
Investigadores de la Universidad de Fudan y de la Academia China de Ciencias construyeron una batería de lodo de zinc en flujo con un rendimiento coulómbico del 99.94%.
Imagen: TechXplore
Una batería de lodo de zinc en flujo desarrollada por investigadores de la Universidad de Fudan y de la Academia China de Ciencias podría ofrecer una forma de mayor duración para almacenar la electricidad procedente de la energía solar y eólica. Informado en Nature Energy, el diseño reemplaza el habitual electrodo fijo de zinc por nanopartículas de zinc suspendidas en un líquido conductor, lo que permite que el material activo circule por el sistema.
Según el autor sénior Fei Wang, la idea surgió a partir de trabajos para mejorar la reversibilidad de los electrodos de zinc metálico, que a menudo se degradan en la interfaz durante ciclos repetidos. Dijo a Tech Xplore que una visita a una planta de electrowinning de zinc ayudó a inspirar el concepto de usar el proceso de conversión de Zn2+ a Zn metálico directamente para el almacenamiento de energía.
La batería combina tres componentes principales:
- partículas de Zn a escala nanométrica como material activo de almacenamiento
- una red de carbono hueca para mantener las vías electrónicas y mantener las partículas dispersas
- un entorno electrolítico controlado por ligandos para estabilizar la interfaz
Wang dijo que esta configuración ayuda a preservar el ciclo reversible Zn/Zn2+ al tiempo que limita la agregación de partículas y reacciones secundarias no deseadas. La arquitectura en flujo también separa el almacenamiento de energía de la entrega de potencia, lo cual es útil para sistemas de almacenamiento de larga duración.
En las primeras pruebas, la batería alcanzó una eficiencia coulómbica del 99.94%. El equipo también demostró el funcionamiento continuo de celdas simétricas de batería de lodo de zinc en flujo durante 5,128 horas. Además, baterías de zinc-dióxido de manganeso basadas en el diseño conservaron el 81.1% de su capacidad energética original después de 5,500 ciclos de carga y descarga.
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«En lugar de depender de una superficie fija de Zn que se degrada gradualmente durante el ciclo, nuestro enfoque permite la circulación continua del lodo de Zn manteniendo la conversión reversible Zn/Zn2+.»
Los investigadores indicaron que el concepto podría escalarse aumentando la cantidad de lodo almacenado en el sistema. Sus próximos pasos incluyen construir dispositivos más grandes, mejorar la integración y probar el rendimiento a largo plazo en condiciones de operación más realistas, incluida la gestión del bombeo y del lodo.
El artículo es «Flujo de lodo de zinc para almacenamiento de energía de larga duración» por Wenyong Chen et al., publicado en Nature Energy (2026) con DOI 10.1038/s41560-026-02091-w.
Frontier Editor
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vía TechXplore
