A diferencia de sus primas, las baterías de flujo redox de vanadio (RFB), que adolecen de una baja densidad de energía intrínseca, las RFB de zinc-bromo tienen altas densidades de energía teóricas (440 Wh/kg). Sin embargo, la escasa cinética y el mal comportamiento reversible de la actividad redox Br2/Br- suponen importantes barreras para hacer realidad ese potencial.
Para aumentar la eficiencia de la celda de flujo, investigadores del Instituto Central de Investigación Electroquímica (CECRI) de la India han desarrollado un electrodo basado en una aleación bimetálica de platino-níquel (PtNi) con soporte de filtro de grafito (GF). Las celdas de flujo con electrodos decorados con partículas metálicas de GF de estructura tridimensional mostraron un rendimiento impresionante en todas las condiciones probadas.
La celda de flujo rica en Ni Pt0.5Ni1@HT-GF alcanzó una densidad de superpotencia de unos 1550 mW cm-2, superior a la de una celda de flujo basada en GF de 1260 mW cm-2. La vida útil del ciclo mostró una excelente estabilidad hasta los 15 años. La vida útil del ciclo mostró una excelente estabilidad hasta los 300 ciclos, con una eficiencia coulómbica, de voltaje y energética del 97%, 86% y 83%, respectivamente.
Según los investigadores, la mejora de los parámetros de cinética redox se debe a la elevada naturaleza electrocatalítica del recubrimiento de PtNi rico en Ni tratado térmicamente depositado sobre el GF. En el proceso de ensayo, la célula de muestra se sometió a diferentes densidades de corriente, de 20 a 140 mA cm-2.
Teniendo en cuenta el elevado coste del platino, se redujo al mínimo el contenido del metal y se aumentó la reacción redox gracias a la actividad catalítica del níquel. El catalizador bimetálico se depositó en el electrodo de red 3D GF mediante un método de reducción química.
Se dice que la nueva investigación ofrece un enfoque prometedor para desarrollar materiales de electrodo eficaces para un sistema de RFB superpotente. Los científicos exponen sus hallazgos en «Nanocatalyzed PtNi Alloy Intact @3D Graphite Felt as an Effective Electrode for Super Power Redox Flow Battery«, publicado recientemente en Advanced Materials.
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