Supercondensadores de grafeno

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Científicos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea del Sur han logrado desarrollar un supercondensador de grafeno capaz de almacenar más energía por kilogramos que una batería de litio y recargarse en menos de cuatro minutos.

El grafeno es uno de los materiales en los que más esperanzas tiene puesta la industria de las baterías para vehículos eléctricos. Sus aplicaciones son múltiples. Además de poder sur utilizado en los electrodos, su espesor, de un solo átomo, lo hacen especialmente adecuado para la fabricación de supercondensadores.

Una de las propiedades físicas más importante de este material es su superficie específica: 2.675 m2/gr. Toda esa superficie se encuentra disponible para el almacenamiento de electricidad estática. Los supercondensadores, cuya principal característica es su velocidad de carga, podrían aprovechar esta propiedad para lograr más capacidad energética que una batería de litio con unos tiempos de recarga muy superiores.

El principio químico

Los enlaces químicos del grafeno se caracterizan por mantener intactas las capas en su conjunto, formando el grafito,  pero por ser débiles de forma individual.  En pequeñas cantidades estas capas individuales de grafeno pueden ser separadas para aprovechar su gran densidad específica.

supercondesnadores grafeno - 700

El Doctor Lu Wu, del Instituto Gwangju de Ciencia y Tecnología de Corea del Sur, director del estudio explica como re realizó esta operación en dos etapas. En primer lugar expuso, de manera controlada, el grafito al oxígeno, para producir óxido de grafito, que no es un verdadero óxido con una formulación química fija, sino una sustancia formada por átomos ricos en oxígeno entre las capas del grafeno. A continuación lo calentó a 160ºC en un recipiente en el que previamente se había reducido la presión a la décima parte de la atmosférica. El calor causa una serie de reacciones químicas dentro del óxido de grafito produciendo óxido de carbono y vapor de agua. El aumento de la presión interna debida a los gases creados, empuja contra la presión reducida del recipiente separando las hojas de grafito. Mediante un tratamiento adicional, que elimina el oxígeno excedente, pueden ser incorporadas al supercondensador. Este experimento, realizado a pequeña escala ha demostrado la viabilidad de esta técnica. El siguiente paso es el escalado al tamaño necesario para convertirse en un sistema de recarga de un vehículo eléctrico.

Fuentes: electric-vehiclenews.com

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