En el marco del proyecto Membrane-Free Redox Flow Batteries, un grupo de investigación de IMDEA Energía está desarrollando un nuevo concepto de batería sin membrana basado en la inmiscibilidad de dos electrolitos y en el que los compuestos metálicos activos se sustituyan por moléculas redox orgánicas. Según los investigadores, se trata de baterías con excelentes propiedades de sostenibilidad.
IMDEA Energía lidera este proyecto que tiene como objetivo eliminar cualquier tipo de membrana o separador en baterías de flujo redox, que lleva en marcha desde el año 2017 y que terminará en mayo de 2022. La iniciativa cuenta con un presupuesto de casi 2 millones de euros del programa de investigación Horizonte 2020 de la Unión Europea.
Recientemente, la investigadora principal, Rebeca Marcilla, en colaboración con el grupo del profesor Joao Coutinho, de la Universidad de Aveiro en Portugal, han publicado un artículo sobre el primer ejemplo de batería sin membrana que utiliza dos electrolitos acuosos inmiscibles.
En este trabajo desarrollan un sistema bifásico acuoso (ABS) que contiene compuestos redox orgánicos con propiedades electroquímicas (potencial redox) y termodinámicas (coeficientes de reparto) optimizadas.
Los investigadores demuestran por primera vez la aplicación factible de este novedoso concepto sin membrana en un sistema bifásico acuoso que se comporta como una batería reversible con excelentes propiedades electroquímicas y de sostenibilidad.
Baterías de flujo redox
Las baterías de flujo redox son una prometedora tecnología de almacenamiento de energía para mitigar la generación intermitente de energía a partir de fuentes renovables, aunque una de las limitaciones más importantes que dificultan su penetración masiva en el mercado es el alto precio de algunos de los componentes actuales, como las especies activas basadas en metales y las membranas selectivas de intercambio iónico.
Desde la comunidad científica se han propuesto diferentes estrategias para superar estos problemas. Entre ellas, la sustitución de especies redox metálicas por moléculas redox orgánicas, sostenibles, abundantes y baratas. Desde IMDEA Energía destacan que la sustitución de membranas selectivas de iones por separadores porosos más económicos está emergiendo como una nueva tendencia en baterías de flujo redox.