Bateries de flux: una alternativa per al cotxe elèctric

Les bateries de flux combinen els avantatges d'una bateria recarregable amb les piles de combustible. D'aquesta manera, les bateries de flux contenen fluids electrolítics d'espècies actives en dissolució aquosa, que són recirculats contínuament des dels tancs fins a la cel·la electroquímica, on són oxidades o reduïdes per carregar o descarregar la bateria a la cel·la electroquímica. L'arquitectura en flux ofereix avantatges úniques com el desacoblament de l'energia i la potència, permetent un disseny flexible i modular, en funció de la futura aplicació. Per exemple, la potència està relacionada amb la mida de la cel·la electroquímica, mentre que l'energia està relacionada amb la concentració de l'espècie activa i el volum dels tancs. Altres excel·lents avantatges a destacar són la durabilitat, generalment excedeix de 5000 cicles, baixa auto-descàrrega, baix manteniment i baixos temps de resposta.

 

Els reptes que es planteja a l'hora de desenvolupar tecnologies alternatives a les bateries liti-ió per a vehicles elèctrics es basen en el fet que la disminució de costos, baix pes i dimensions, alta densitat d'energia, baixa velocitat de recàrrega, llarga autonomia i àmplia vida útil. A més, han de ser mediambientalment sostenibles i que no comprometin la seguretat. Aquests reptes podrien superar-se amb les bateries de flux, sent úniques en oferir capacitat de recarregar ràpida o intercanvi d'electròlit esgotat per un fresc, podent fer front als problemes d'autonomia i alts costos de les bateries convencionals. Un exemple pràctic és el cotxe esportiu Quant E de l'empresa NanoFlowcell AG, fundada l'any 2013 a Vaduz, Liechtenstein. Es basa en l'ús de nanofluids com electròlits basats en aigua de mar amb alta densitat d'energia, aproximadament 600 Wh / L (5 a 6 vegades més gran que les convencionals de liti-ió), que poden arribar a tenir una autonomia de fins a 600 km. El sistema d'emmagatzematge d'energia consisteix en dos tancs de 200 litres cadascun, connectats a nanoFlowcell. Addicionalment, s'inclouen dos supercondensadors que aporten potència als quatre motors. El voltatge nominal és de 600 V i el corrent elèctric és de 50 A (capacitat 30 kW / h), amb un consum de 20 kWh / 100 km, operant al 80% d'eficiència i zero emissions. Aquest sistema té cicles de càrrega de fins a 100 vegades més gran que els sistemes convencionals com les comercials bateries de plom-àcid les bateries de liti-ió.