Avance de las baterías acuosas de flujo redox mediante ingeniería molecular
Para contribuir al avance del potencial de las baterías de flujo redox acuosas -que podrían proporcionar un almacenamiento de energía seguro a escala de red-, los investigadores han diseñado una nueva clase de moléculas para proporcionar almacenamiento de energía para este tipo de baterías. "Hemos demostrado aquí la capacidad de perseguir y explotar las reacciones redox aceleradas que permite la ingeniería molecular de materiales que, de otro modo, serían inadecuados para las baterías de flujo", escriben.
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La última década ha sido testigo del rápido desarrollo de las baterías de flujo redox, que son muy adecuadas para aplicaciones de almacenamiento en red a gran escala. Sin embargo, las moléculas redox adecuadas, que sirven como materiales de almacenamiento de energía para estas baterías, son actualmente limitadas. El desarrollo de estas moléculas para las aplicaciones de las baterías de flujo "es una necesidad urgente para dar rienda suelta al potencial de almacenamiento de energía de las baterías de flujo redox orgánicas acuosas", escriben Bo Hu y T. Leo Liu en una Perspectiva relacionada.
Estudios recientes han explorado el uso de moléculas de fluorenona (FL), pero el rendimiento de las moléculas FL no ha sido hasta ahora adecuado para el almacenamiento duradero de energía. Para avanzar en este terreno, Ruozhu Feng et al. utilizaron la ingeniería molecular para modificar la 9-fluorenona como base de una batería de flujo redox de base orgánica. Aplicaron sus diversas moléculas en una batería de flujo redox en la que las reacciones implicaban la hidrogenación y deshidrogenación reversible de la cetona en un electrolito acuoso. A temperatura ambiente, su método ofrecía una alta eficiencia energética, incluso cuando se utilizaba durante más de cuatro meses, así como una buena estabilidad química. Las reacciones se produjeron a temperaturas elevadas, más adecuadas para las aplicaciones del mundo real. "El trabajo de Feng et al. amplía la selección de anolitos orgánicos estables y constituye un buen ejemplo de ingeniería molecular racional para desarrollar materiales electrolíticos duraderos", escriben Hu y Liu.
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