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Un grupo de investigación de la Universidad de Córdoba (UCO), en colaboración con la Universidad de Xiamen y la Académica de Ciencias de Bulgaria, ha estudiado la viabilidad de las baterías de magnesio empleando como cátodo un nuevo compuesto de magnesio y manganeso.
Frente a las desventajas del ion litio (Li-ion), la comunidad científica está buscando alternativas como el sodio, el calcio, el aluminio o el magnesio. En esta línea, el grupo de investigación de la UCO FQM288 ha publicado un artículo en la revista Energy Storage Materials en el que han comprobado la viabilidad de las baterías de magnesio empleando un nuevo compuesto como cátodo (un óxido de magnesio y manganeso) en unas condiciones muy específicas (con sus cationes ocupando unas posiciones controladas en huecos octaédricos y tetraédricos).
Todas las baterías se componen de tres elementos, un ánodo, un cátodo y el electrolito, de cuya relación se deriva una reacción química con la que se libera energía utilizable. En esta investigación, el magnesio metal se ha empleado como ánodo (el polo negativo de la batería).
Este material presenta algunas ventajas frente al litio ya que al permitir trabajar en forma metálica tiene mayor capacidad que los ánodos actuales de las baterías de tipo Li-ion, y no produce dendritas (depósitos que afectan a la seguridad de las baterías haciendo que se cortocircuite), algo que sí ocurría con las baterías de litio metal.
Por otro lado, el magnesio metal permite el doble de capacidad, pero, en contrapartida, es más difícil que produzca la reacción. Por ello, tal y como afirma Gregorio Ortiz, Investigador de la UCO, no cualquier material puede funcionar con el magnesio, sino que tiene que haber unos estudios previos teóricos y experimentales que conduzcan al éxito.
Así, es necesario combinar el magnesio metal con un cátodo (el polo positivo de la batería) adecuado. El material que han empleado en la investigación como cátodo ha sido un óxido de magnesio y manganeso, Mg2MnO4, que se presenta en una estructura estable.
A partir de este compuesto se inicia el proceso de reducción y oxidación (redox) con el que se genera la energía de las baterías. En este proceso el metal del cátodo (manganeso) se reduce y cede electrones al metal del ánodo (magnesio) que los recibe y se oxida.
El estudio, que se enmarca dentro de un proyecto de investigación que comenzó en 2018 y en el que han participado, además de la Universidad de Córdoba, la Universidad de Xiamen y la Académica de Ciencias de Bulgaria.
Los resultados obtenidos por la investigación son prometedores de cara a la existencia de unas baterías que complementen a las de litio. Sin embargo, la fórmula solo ha sido probada a nivel de laboratorio, por lo que habría que esperar para ver cómo se comporta a escala real y que la industria invirtiera en ella.
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