Investigadores desarrollan supercondensador de grafeno con la capacidad de baterías

17.03.2012 15:47

 

Los prototipos han demostrado una capacidad de almacenamiento específico al nivel de las baterías químicas, mientras se mantiene la densidad de potencia típica de un supercondensador ademas de una alta resistencia.

Investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles probaron un método original para la obtención de electrodos de grafeno para ionistores y, de hecho supercondensadores creados con una tecnología nueva.

No es la primera vez que los científicos están tratando de usar el grafeno como electrodos, ya que potencialmente puede proporcionar un mejor rendimiento en comparación con el carbón activado convencional. Sin embargo, surgen dificultades en la preparación del grafeno y la creación de electrodos con la estructura de la superficie deseada.

Los norteamericanos decidieron resolver este problema de una manera inesperada. Colocaron una capa de óxido de grafeno en la superficie de un DVD. A continuación, pusieron el disco en una unidad de DVD estándar que soporta la tecnología de grabado de imagenes LightScribe . A continuación, el ordenador dio la instrucción de grabacion de una imagen sobre el disco con detalles microscópicos

Bajo la acción del laser de infrarojos el óxido de grafeno se modificó creando una red que consta de sólo unas pocas capas de carbono. Este material fue llamado (láser Scribed grafeno - LSG).

A dos electrodos de LSG se le agregan un electrolito separador y obteniendose un supercondensador con magníficas características.

"Nuestro estudio muestra que los nuevos supercondensadores basados ​​en el grafeno guardan tanta carga como las baterías convencionales, pero se pueden cargar y descargar cientos o miles de veces más rápido", - dijo uno de los fundadores de la LSG el profesor Richard Kaner .

En los nuevos electrodos el recorrido de los iones del electrolito es mucho más corto que en el carbón activado, lo cual es un requisito previo para dispositivos con una alta potencia pico y de carga rápida.

Además, las pruebas demostraron que el LSG tiene una superficie específica muy alta - 1520 m 2 / g, y mucho más conductividad que la del carbón activado, (1738 Siemens por metro en contra de 10-100 / m).

Además, los científicos han seleccionado para sus condensadores un espesó gel de polímero como electrolito, que al mismo tiempo actua como un pegamento para unir las capas entre sí y actuar como un separador. Todo esto simplifica considerablemente el dispositivo.

Los experimentos con las nuevas unidades mostraron que casi nunca pierden sus excelentes propiedades eléctricas bajo carga mecánica y que el sistema se comporta estable durante un gran número de ciclos. Es por eso que los estadounidenses veen en su prototipo el antesesor de los sistemas de almacenamiento ultra finos y flexibles para dispositivos electrónicos portátiles.

Fuente: http://newsroom.ucla.edu/portal/ucla/ucla-researchers-develop-new-graphene-230478.aspx