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Baterías con grafeno: menos espacio para más energía

baterías grafeno

22/04/2015 - 17:40

"Es posible aumentar la cantidad de carga eléctrica que puede ser almacenada en el grafeno", es la conclusión a la que ha llegado un grupo de ingenieros de la Universida de California después de una investigación.

El equipo de expertos ha descubierto un método que permite aumentar la capacidad de almacenamiento de energía en baterías del grafeno. Este compuesto, que es uno de los grandes descubrimientos de la física del estado sólido de la última década, es una forma bidimensional del carbono y tiene multitud de aplicaciones.

Destaca especialmente por su capacidad para almacenar energía. Tanto es así, que es considerado como el mejor candidato para reemplazar al silicio en la elaboración de baterías, dado que puede proporcionar una mayor duración y tiempos de carga más rápidos, además de que las baterías con grafeno serían menos contaminantes. 

La investigación que se ha llevado a cabo en la Universidad de California recoge que se puede mejorar la capacidad de almacenamiento de energía de los condensadores de grafeno, que destacan por tener una capacidad de carga y descarga rápida, muy útil cuando es necesario proporcionar grandes ráfagas de energía. 

Sin embargo, el problema con los condensadores es que cuentan con menor capacidad que las baterías.

Para mejorar el almacenamiento, los investigadores han introducido más carga eléctrica en el condensador. Al aumentar la carga, se produce una mayor capacitancia, lo que se traduce en un mayor nivel de almacenamiento de energía. 

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Para llevar a cabo el aumento de carga, el equipo utilizó un método de procesamiento de plasma de iones de argón, en el que el grafeno es bombardeado por estas partículas con carga positiva. Durante este proceso, los átomos de carbono son eliminados de las capas de grafeno, dejando agujeros que contienen cargas positivas. 

Los agujeros correspondientes a los desaparecidos átomos de carbono, llamados defectos, son utilizados como sistema de almacenamiento de energía

Mediante espectroscopia y mediciones electroquímicas, el equipo fue capaz de caracterizar los tipos de defectos. Además, los estudios electroquímicos ayudaron a descubrir una nueva escala de longitud que mide la distancia entre las cargas. 

Esta nueva escala será especialmente importante para las aplicaciones eléctricas, ya que puede servir de base para definir lo pequeños que se podrán fabricar los dispositivos eléctricos en el futuro. Con el grafeno, las baterías no estarían condicionadas por su tamaño.

[Fuente: EurekAlert!]

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