Científicos chinos desarrollan la primera batería de iones de hidruro funcional del mundo para el almacenamiento de energía limpia
La batería alcanza una capacidad de descarga inicial de 984 mAh/g y mantiene 402 mAh/g tras 20 ciclos. Su voltaje operativo es de 1.9 V, suficiente para alimentar una lámpara LED.
- Primera batería de iones hidruro funcional del mundo.
- Tecnología china con materiales sólidos.
- Alta capacidad de almacenamiento a temperatura ambiente.
- Sin formación de dendritas metálicas.
- Aplicación potencial en almacenamiento a gran escala.
Científicos chinos han logrado un hito en el camino hacia un modelo energético más sostenible: la primera batería funcional de iones hidruro (H⁻).
Esta tecnología, aún en fase de prototipo, representa un avance que podría transformar el modo en que se almacena y utiliza la energía renovable, especialmente en sistemas estacionarios de gran escala. Este avance representa un paso más en la transición hacia tecnologías sostenibles, en línea con las múltiples ventajas de la energía limpia que impulsan un futuro sin emisiones
Un salto tecnológico desde el laboratorio
El equipo del Instituto de Física Química de Dalian, perteneciente a la Academia China de Ciencias, desarrolló una batería sólida y recargable utilizando hidruro de sodio y aluminio (NaAlH₄) como electrodo positivo y dihidruro de cerio (CeH₂) como electrodo negativo. Ambos compuestos se conocen por su capacidad para almacenar hidrógeno, pero esta es la primera vez que se emplean conjuntamente en un sistema electroquímico de este tipo.
La clave del avance fue el diseño de un electrolito de estructura núcleo-corteza, específicamente el material 3CeH₃@BaH₂, que combina la alta conductividad iónica del trihidruro de cerio (CeH₃) con la estabilidad del hidruro de bario (BaH₂).
Este enfoque estructural permite que los iones H⁻ se desplacen con rapidez incluso a temperatura ambiente, algo que hasta ahora era uno de los principales obstáculos técnicos.
Qué la hace diferente
A diferencia de las baterías convencionales que utilizan litio, sodio u otros metales como portadores de carga, esta nueva batería emplea iones de hidruro, es decir, átomos de hidrógeno con carga negativa.
Esta elección no es trivial: al usar hidruro en lugar de metales, se evita la formación de dendritas metálicas, unas estructuras que pueden causar cortocircuitos y fallos catastróficos en las baterías tradicionales.
El prototipo alcanzó una capacidad específica de descarga inicial de 984 mAh/g y se mantuvo en 402 mAh/g después de 20 ciclos, cifras que, aunque aún lejos de aplicaciones comerciales, superan muchos otros experimentos en estado sólido y validan el concepto.
Además, el sistema logró una tensión de funcionamiento de 1,9 voltios, lo suficiente para alimentar con éxito una lámpara LED, demostrando su viabilidad en aplicaciones reales.
¿Por qué importa este avance?
El almacenamiento de energía es uno de los grandes cuellos de botella de la transición energética. Las fuentes renovables como la solar o la eólica son intermitentes, lo que requiere soluciones fiables, seguras y eficientes para almacenar la energía generada cuando la demanda es baja y liberarla cuando es necesaria.
Las baterías de litio, aunque ampliamente utilizadas, presentan problemas de sostenibilidad y seguridad, además de una alta dependencia de recursos críticos como el cobalto y el níquel, cuya extracción implica altos costos ambientales y sociales.
En cambio, los materiales usados en esta batería —hidruros metálicos como el NaAlH₄ y el CeH₂— son relativamente abundantes y reciclables.
Además, este tipo de batería es completamente sólida, lo que reduce los riesgos asociados a fugas o explosiones, comunes en tecnologías con electrolitos líquidos.
Esto amplía las posibilidades de uso en entornos sensibles, como instalaciones industriales, sistemas domésticos de autoconsumo o incluso aplicaciones aeroespaciales.
Casos y contexto actual
Este prototipo llega en un momento clave: China ha intensificado sus políticas de neutralidad de carbono con la meta de alcanzar el pico de emisiones en 2030 y la neutralidad en 2060.
La necesidad de tecnologías de almacenamiento innovadoras es urgente, especialmente considerando la rápida expansión de la energía solar y eólica en regiones como el Tíbet, Mongolia Interior o Xinjiang, donde la generación supera la demanda local y se requiere almacenar excedentes.
En paralelo, el interés global por alternativas al litio ha llevado a países como Alemania, Japón o Estados Unidos a invertir en nuevas generaciones de baterías sólidas y químicas alternativas.
Aunque las baterías de iones hidruro aún están lejos del mercado, este desarrollo sitúa a China en una posición de liderazgo en innovación energética.
Potencial
La tecnología de baterías de iones hidruro ofrece perspectivas realistas para acelerar la descarbonización, especialmente en áreas donde otras tecnologías enfrentan limitaciones. Algunas de sus aplicaciones más prometedoras incluyen:
- Almacenamiento estacionario para energías renovables, ayudando a estabilizar redes eléctricas con alta penetración de solar o eólica.
- Sistemas de respaldo doméstico en zonas rurales o aisladas, donde la seguridad y la facilidad de mantenimiento son clave.
- Movilidad especializada en sectores como aeronáutica, ferroviario o maquinaria pesada, donde se requiere alta densidad energética sin los riesgos de inflamabilidad.
- Acoplamiento con tecnologías de hidrógeno, como electrolizadores o pilas de combustible, formando sistemas integrados de producción, almacenamiento y uso.
- Reducción de la dependencia de metales críticos, promoviendo una cadena de suministro más sostenible y geopolíticamente estable.
El desarrollo de esta batería no es solo una novedad técnica. Es una señal de que la innovación energética puede abrir caminos distintos a los ya saturados, con materiales alternativos, más seguros y con menor impacto ambiental. Aunque todavía queda mucho por investigar, este prototipo muestra que otro tipo de batería es posible, y que está más cerca de lo que parecía.
El reto no solo está en la innovación, sino también en la competitividad frente a tecnologías actuales, considerando que el 91% de los nuevos proyectos renovables a gran escala ya son más baratos que las alternativas fósiles.
