Giro sin precedentes en la industria energética: China ya ha creado la primera batería de hidrógeno funcional

La industria energética vive un momento de redefinición profunda. El almacenamiento eléctrico se ha convertido en uno de los principales desafíos para la movilidad eléctrica y para la integración masiva de renovables en la red. En ese escenario, la batería de hidrógeno emergió como una alternativa que hasta ahora parecía lejana desde el punto de vista práctico.

Durante años, el uso de iones hidruro (H⁻) como portadores de carga estuvo limitado por obstáculos técnicos difíciles de resolver. La falta de un electrolito sólido que combinara estabilidad, conductividad y compatibilidad química impedía avanzar más allá del laboratorio. Sin embargo, una investigación reciente ha logrado superar ese bloqueo histórico.

La batería de hidrógeno desarrollada en China que marca un antes y un después

El artículo fue publicado en la revista Nature y detalla cómo un equipo del Instituto de Física Química de Dalian, integrado en la Academia China de Ciencias, consiguió diseñar el primer prototipo funcional de batería de hidrógeno basada en iones hidruro.

A diferencia de las baterías de litio, esta tecnología utiliza iones H⁻ como portadores de carga. Según los investigadores, el empleo de hidrógeno permite, en teoría, evitar la formación de dendritas metálicas, estructuras que pueden comprometer la seguridad y la vida útil de las baterías.

El prototipo es completamente de estado sólido y emplea materiales ya conocidos en el ámbito del almacenamiento de hidrógeno.

Como electrodo positivo se utilizó hidruro de sodio y aluminio (NaAlH₄), mientras que el electrodo negativo se fabricó con dihidruro de cerio (CeH₂), ambos habituales en aplicaciones energéticas experimentales.

¿Cómo funciona la nueva batería de hidrógeno diseñada en China?

El principal obstáculo para desarrollar una batería de hidrógeno operativa era el electrolito. Para resolverlo, el equipo liderado por el profesor Ping Chen diseñó una estructura innovadora tipo «core-shell».

En este sistema, un núcleo de hidruro de cerio (CeH₃) queda recubierto por una fina capa de hidruro de bario (BaH₂). Esta configuración permite aprovechar la alta conductividad iónica del núcleo y, al mismo tiempo, la estabilidad química que aporta la capa exterior.

El material resultante, denominado 3CeH3@BaH2, actúa como un electrolito sólido capaz de conducir iones hidruro a temperatura ambiente. Según el estudio, además, se comporta como superconductor iónico por encima de los 60 grados Celsius.

Con esta base, los investigadores construyeron la celda CeH2|3CeH3@BaH2|NaAlH4, considerada la primera batería de hidrógeno recargable que demuestra viabilidad experimental.

Este avance resuelve un cuello de botella que durante años había mantenido la tecnología en fase teórica.

Capacidad, voltaje y primeras pruebas reales de esta energía limpia

En las pruebas iniciales, el electrodo positivo registró una capacidad específica de descarga cercana a 984 mAh por gramo a temperatura ambiente. Tras 20 ciclos de carga y descarga, la batería conservó alrededor de 402 mAh/g, lo que refleja una degradación moderada en esta etapa temprana de desarrollo.

La tensión operativa alcanzó aproximadamente 1,9 voltios en configuración apilada. Como demostración práctica, el sistema fue capaz de alimentar una lámpara LED amarilla, lo que confirma su funcionamiento real fuera de simulaciones teóricas.

Los investigadores señalaron en un comunicado que «el uso de hidrógeno como portador de carga evita la formación de dendritas y abre nuevas vías para el almacenamiento y la conversión de energía limpia». Esta afirmación coloca a la batería de hidrógeno como una opción con potencial en términos de seguridad y estabilidad estructural.

¿Puede la batería de hidrógeno competir con el litio?

El desarrollo ubica a la batería de hidrógeno en el radar de las tecnologías alternativas al litio. En sectores como el vehículo eléctrico o el almacenamiento estacionario de energías renovables, la diversificación química es un objetivo estratégico para reducir dependencia de materias primas críticas.

No obstante, el prototipo todavía enfrenta retos relevantes. La escalabilidad industrial, el coste de producción, la durabilidad a largo plazo y la necesidad de conectar múltiples celdas para alcanzar tensiones más elevadas son aspectos pendientes.

Además, los ensayos se han limitado a un número reducido de ciclos. Para aplicaciones comerciales, sería necesario comprobar su estabilidad durante cientos o miles de ciclos, así como optimizar la gestión térmica y el empaquetado de celdas.

Podría decirse entonces que por el momento, no se trata de una batería lista para el mercado. Sin embargo, el hecho de que la batería de hidrógeno haya pasado de concepto teórico a demostración experimental abre un nuevo frente en la transición energética.

Si logra superar los desafíos técnicos e industriales, podría convertirse en una pieza relevante dentro del ecosistema del futuro.