miniaturadeimagen|Celda electroquímica metal-aire, en este caso cinc- aire. Una celda electroquímica de metal-aire es una célula electroquímica que utiliza un ánodo fabricado de metal puro y un cátodo que captura el oxígeno del aire, por lo general usando una solución acuosa como electrolito.
Durante la descarga de la celda metal-aire, se lleva a cabo la reacción de reducción de oxígeno en el cátodo, mientras que el ánodo metálico se oxida, liberando cationes en el sistema.
Algunas de las celdas metal-aire se diseñan con la intención de ser recargables electroquímicamente, como es el caso de las baterías Litio-Aire y las baterías Sodio-Aire. Por otro lado, existe la posibilidad de realizar una recarga mecánica, agregando una nueva pieza de ánodo metálico, por ejemplo, en las baterías Aluminio-Aire o Zinc-Aire.
La capacidad específica teórica y la densidad energética teórica de las celdas electroquímicas metal-aire es significativamente más alta que las baterías Ion-Litio, haciéndolas candidatos viables para su uso en vehículos eléctricos. A pesar de que ya existen algunas aplicaciones comerciales para las celdas metal-aire, algunas complicaciones asociadas con la formación de dendritas en el ánodo, la desactivación por envenenamiento del catalizador y la estabilidad del electrolito han causado que se retrase la implementación de baterías metal-aire a gran escala.
Tipos La reacción de descarga de una batería de Litio-aire entre el Litio (Li) y el oxígeno del óxido de litio (Li2O), de acuerdo con 4Li + O2 → 2Li2O, tiene un voltaje de circuito abierto de 2,91 V y una energía específica teórica de 5210 Wh/kg. Puesto que el oxígeno no se almacena en la batería, la energía específica teórica, excluyendo el oxígeno, es 11,140 Wh/kg (40,1 MJ/kg). Esta cifra se ha de comparar con la de 44 MJ/kg para la gasolina (combustible fósil y, por tanto, no renovable).
Batería metal-aire Voltaje de circuito abierto calculado, V Energía específica teórica, Wh/kg(incluyendo oxígeno) Energía específica teórica, Wh/kg(excluyendo oxígeno) Aluminio–aire 1.2 4300 8140 Berilio–aire Calcio-aire 3.12 2990 4180Acero–aire Litio–aire 2.91 5210 11140 Magnesio–aire 2.93 2789 6462 Sodio–aire 2.3 1677 2260Titanio–aire Zinc-aire 1.65 1090 1350
Véase también Batería de litio-sulfuro Batería redox de vanadio
Referencias
Enlaces externos Nace una empresa española de diseño de baterías de aluminio-aire.
Categoría:Baterías de metal-aire