Los electrodos bipolares inalámbricos elevan hasta un 80% la potencia de las baterías zinc-aire

Investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC), en colaboración con el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2) y la Universidad Nacional de La Plata, en Argentina, han desarrollado una nueva arquitectura para baterías de zinc-aire que aumenta hasta un 80% la potencia del dispositivo sin modificar su química principal.

El trabajo “Unlocking high power in membraneless Zn–air batteries: A paradigm shift via wireless bipolar electrochemistry”, publicado en agosto de 2026 en la revista Energy Storage Materials, cuestiona uno de los principios habituales en el diseño de baterías: evitar la presencia de materiales conductores en el electrolito para impedir cortocircuitos. En este caso, los elementos conductores permanecen desconectados del circuito externo y su polarización inducida por el campo eléctrico permite reducir la resistencia interna en lugar de provocar un cortocircuito.

La arquitectura introduce pequeños elementos conductores en el interior de la batería que no están conectados mediante cables ni a los electrodos principales ni al circuito externo. Estos elementos funcionan como electrodos bipolares inalámbricos y modifican la distribución de carga dentro del dispositivo.

El principio se basa en el campo eléctrico que aparece entre los dos electrodos cuando la batería está funcionando. Al introducir un elemento conductor aislado eléctricamente dentro del electrolito, el campo provoca su polarización: uno de sus extremos adquiere carga positiva y el otro, negativa. De este modo, el elemento conductor genera nuevas vías para el transporte de carga sin establecer una conexión eléctrica directa entre los electrodos.

El efecto resulta especialmente relevante en las baterías de zinc-aire, en las que la reacción electroquímica asociada al oxígeno limita la velocidad de operación. El zinc presenta una reacción de oxidación favorable y el sistema emplea una química acuosa, mientras que la reacción del oxígeno es más lenta y puede limitar la potencia que el dispositivo puede suministrar.

Los electrodos bipolares inalámbricos introducidos en el electrolito facilitan el transporte de carga y reducen las pérdidas asociadas a la resistencia interna. Según los resultados del trabajo, esta modificación permite incrementar la potencia hasta un 80%.

El sistema no requiere cambiar los materiales electroquímicos principales de la batería, sino modificar su arquitectura interna. Esto permite abordar una de las principales limitaciones de las baterías zinc-aire mediante un mecanismo físico adicional al de la química activa.

Los autores plantean que el concepto puede extenderse a otras tecnologías de almacenamiento.