Una batería de plata y zinc es una celda secundaria que utiliza óxido de plata (I, III) y zinc .
Las celdas de plata-zinc comparten la mayoría de las características de la batería de óxido de plata y, además, son capaces de entregar una de las energías específicas más altas de todas las fuentes de energía electroquímicas conocidas actualmente. Utilizado durante mucho tiempo en aplicaciones especializadas, ahora se está desarrollando para mercados más convencionales, por ejemplo, baterías en computadoras portátiles y audífonos. [1] [2]
En particular, se están desarrollando baterías de plata y zinc para alimentar aplicaciones electrónicas flexibles , donde los reactivos se integran directamente en sustratos flexibles, como polímeros o papel, mediante impresión [3] o métodos de deposición química. [4]
La nueva tecnología experimental de plata y zinc (diferente al óxido de plata) puede proporcionar hasta un 40% más de tiempo de funcionamiento que las baterías de iones de litio y también presenta una química a base de agua que está libre de los problemas de inflamabilidad y descontrol térmico que han afectado a las baterías de litio. -alternativas de iones. [1]
La batería de plata-zinc se fabrica completamente descargada y tiene la composición de electrodos opuesta: el cátodo es de plata metálica, mientras que el ánodo es una mezcla de óxido de zinc y polvos de zinc puro. El electrolito utilizado es una solución de hidróxido de potasio en agua.
Durante el proceso de carga, la plata se oxida primero a óxido de plata(I).
y luego al óxido de plata (II)
mientras que el óxido de zinc se reduce a zinc metálico
El proceso continúa hasta que el potencial de la celda alcanza un nivel en el que es posible la descomposición del electrolito a aproximadamente 1,55 voltios. Esto se considera el final de una carga, ya que no se almacena más carga y el oxígeno que pueda generarse representa un riesgo mecánico y de incendio para la celda.
Esta tecnología tenía la mayor densidad de energía antes de las tecnologías de litio. Desarrollados principalmente para aviones, se han utilizado durante mucho tiempo en lanzadores espaciales y naves espaciales tripuladas, donde su corto ciclo de vida no es un inconveniente. Las baterías no recargables de plata y zinc alimentaron los primeros satélites soviéticos Sputnik , así como los vehículos de lanzamiento estadounidenses Saturn , el módulo lunar Apollo , el vehículo lunar y la mochila de soporte vital .
Las principales fuentes de energía para el módulo de comando (CM) del Apollo eran las celdas de combustible de hidrógeno/oxígeno en el módulo de servicio (SM). Proporcionaron mayores densidades de energía que cualquier batería convencional, pero las limitaciones de potencia máxima requirieron la suplementación con baterías de plata y zinc en el CM que también se convirtieron en su única fuente de energía durante el reingreso después de la separación del módulo de servicio. Sólo estas baterías se recargaron en vuelo.
Después del casi desastre del Apolo 13 , se agregó una batería auxiliar de plata y zinc al módulo de servicio como respaldo de las celdas de combustible. Los módulos de servicio Apollo utilizados como transbordadores de tripulación a la estación espacial Skylab estaban alimentados por tres baterías de plata y zinc entre el desacoplamiento y el desecho del módulo de servicio, ya que los tanques de hidrógeno y oxígeno no podían almacenar reactivos de pilas de combustible durante las largas estancias en la estación.
Estas células se encuentran en aplicaciones militares, por ejemplo en torpedos Mark 37 y en submarinos clase Alfa .
En la década de 1960, General Motors desarrolló un automóvil eléctrico llamado Electrovair, que funcionaba con una batería de zinc-plata producida por Eagle-Picher . [5] Sin embargo, la batería era cara y duraba sólo cien ciclos de carga y descarga. [6]
