Investigadores de la Universidad de Monash han desarrollado un nuevo material a base de carbono que permite a los supercondensadores almacenar energía como las baterías de plomo-ácido, a la vez que ofrecen mucha más potencia que las baterías convencionales.
Mediante el recocido térmico rápido de un precursor de óxido de grafito, investigadores de la Universidad de Monash en Australia han fabricado con éxito un supercondensador con una densidad de potencia volumétrica de hasta 69,2 kilovatios por litro, lo que demuestra una excelente carga rápida y estabilidad de ciclo.
Los supercondensadores son una clase emergente de dispositivos de almacenamiento de energía que almacenan carga electrostáticamente, en lugar de a través de las reacciones químicas de las baterías tradicionales. Sin embargo, un obstáculo importante ha sido durante mucho tiempo la limitada superficie de los materiales de carbono disponibles para el almacenamiento de energía.
El profesor Mainak Majumder, del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la Universidad de Monash y director del Centro de Investigación de Fabricación Avanzada de Materiales 2D (AM2D), dijo que los investigadores desbloquearon más superficie en el material de carbono modificando el método de tratamiento térmico.
Majumder explicó que la clave reside en una nueva estructura de material: óxido de grafeno reducido multiescala (M-rGO), derivado del grafito natural. El equipo de investigación utilizó un proceso de recocido térmico rápido para crear estructuras de grafeno altamente curvadas, creando canales precisos para el movimiento rápido y eficiente de iones, logrando así tanto una alta densidad de energía como una alta densidad de potencia.
El coautor del estudio, Petar Jovanović, investigador de AM2D, declaró que, cuando se ensambló en celdas de bolsa, el nuevo supercondensador logró una densidad de energía volumétrica de hasta 99,5 vatios-hora por litro y una densidad de potencia de hasta 69,2 kilovatios por litro, manteniendo al mismo tiempo la estabilidad a largo plazo.
Los investigadores señalaron que este logro marca un gran avance en el desarrollo global de una nueva generación de dispositivos de almacenamiento de energía que combinan alta energía y potencia, allanando el camino para aplicaciones en transporte eléctrico, regulación de la red y electrónica de consumo.
Los resultados de la investigación relacionada se han publicado en Nature Communications, con el título "La expansión intercapa in situ del grafeno curvado multiescala permite supercondensadores volumétricos eficientes".
Investigadores de la Universidad de Monash han desarrollado un nuevo material a base de carbono que permite a los supercondensadores almacenar energía como las baterías de plomo-ácido, a la vez que ofrecen mucha más potencia que las baterías convencionales.
Mediante el recocido térmico rápido de un precursor de óxido de grafito, investigadores de la Universidad de Monash en Australia han fabricado con éxito un supercondensador con una densidad de potencia volumétrica de hasta 69,2 kilovatios por litro, lo que demuestra una excelente carga rápida y estabilidad de ciclo.
Los supercondensadores son una clase emergente de dispositivos de almacenamiento de energía que almacenan carga electrostáticamente, en lugar de a través de las reacciones químicas de las baterías tradicionales. Sin embargo, un obstáculo importante ha sido durante mucho tiempo la limitada superficie de los materiales de carbono disponibles para el almacenamiento de energía.
El profesor Mainak Majumder, del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la Universidad de Monash y director del Centro de Investigación de Fabricación Avanzada de Materiales 2D (AM2D), dijo que los investigadores desbloquearon más superficie en el material de carbono modificando el método de tratamiento térmico.
Majumder explicó que la clave reside en una nueva estructura de material: óxido de grafeno reducido multiescala (M-rGO), derivado del grafito natural. El equipo de investigación utilizó un proceso de recocido térmico rápido para crear estructuras de grafeno altamente curvadas, creando canales precisos para el movimiento rápido y eficiente de iones, logrando así tanto una alta densidad de energía como una alta densidad de potencia.
El coautor del estudio, Petar Jovanović, investigador de AM2D, declaró que, cuando se ensambló en celdas de bolsa, el nuevo supercondensador logró una densidad de energía volumétrica de hasta 99,5 vatios-hora por litro y una densidad de potencia de hasta 69,2 kilovatios por litro, manteniendo al mismo tiempo la estabilidad a largo plazo.
Los investigadores señalaron que este logro marca un gran avance en el desarrollo global de una nueva generación de dispositivos de almacenamiento de energía que combinan alta energía y potencia, allanando el camino para aplicaciones en transporte eléctrico, regulación de la red y electrónica de consumo.
Los resultados de la investigación relacionada se han publicado en Nature Communications, con el título "La expansión intercapa in situ del grafeno curvado multiescala permite supercondensadores volumétricos eficientes".
