(PhysOrg.com) - Los científicos de Stanford están aprovechando la nanotecnología para producir rápidamente baterías flexibles y supercondensadores en forma de papel de uso diario.

Simplemente recubrir una hoja de papel con tinta hecha de nanotubos de carbono y nanocables de plata lo convierte en un dispositivo de almacenamiento altamente conductor. dijo Yi Cui, profesor asistente de ciencia e ingeniería de materiales.

"La sociedad realmente necesita un dispositivo de almacenamiento de energía de alto rendimiento, como baterías y supercondensadores simples, " él dijo.

Como baterías los condensadores mantienen una carga eléctrica, pero por un período de tiempo más corto. Sin embargo, Los condensadores pueden almacenar y descargar electricidad mucho más rápidamente que una batería.

El trabajo de Cui se informa en el artículo "Papel altamente conductor para dispositivos de almacenamiento de energía, "publicado en línea esta semana en el Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.

"Estos nanomateriales son especiales, ", Dijo Cui." Son una estructura unidimensional con diámetros muy pequeños ". El diámetro pequeño ayuda a que la tinta del nanomaterial se adhiera con fuerza al papel fibroso, lo que hace que la batería y el supercondensador sean muy duraderos. El supercondensador de papel puede durar hasta 40, 000 ciclos de carga-descarga:al menos un orden de magnitud más que las baterías de litio. Los nanomateriales también son conductores ideales porque mueven la electricidad de manera mucho más eficiente que los conductores ordinarios. Dijo Cui.

Cui había creado previamente dispositivos de almacenamiento de energía de nanomateriales utilizando plásticos. Su nueva investigación muestra que una batería de papel es más duradera porque la tinta se adhiere con más fuerza al papel (respondiendo a la pregunta, "¿Papel o plástico?"). Y lo que es más, puede arrugar o doblar la batería de papel, o incluso sumergirlo en soluciones ácidas o básicas, y el rendimiento no se degrada. "Simplemente no hemos probado lo que sucede cuando lo quemas, " él dijo.

La flexibilidad del papel permite muchas aplicaciones inteligentes. "Si quiero pintar mi pared con un dispositivo de almacenamiento de energía conductor, "Cui dijo, "Puedo usar un cepillo." En su laboratorio, demostró la batería a un visitante conectándola a un LED (diodo emisor de luz), que brillaba intensamente.

Un supercondensador de papel puede ser especialmente útil para aplicaciones como automóviles eléctricos o híbridos, que dependen de la rápida transferencia de electricidad. La alta relación superficie-volumen del supercondensador de papel le da una ventaja.

"Esta tecnología tiene potencial para comercializarse en poco tiempo, "dijo Peidong Yang, profesor de química en la Universidad de California-Berkeley. "No creo que se limite solo a los dispositivos de almacenamiento de energía, ", dijo." Esto es potencialmente muy agradable, bajo costo, electrodo flexible para cualquier dispositivo eléctrico ".

Cui predice que el mayor impacto puede estar en el almacenamiento de electricidad a gran escala en la red de distribución. Exceso de electricidad generada por la noche, por ejemplo, podría guardarse para los períodos de mayor uso durante el día. Los parques eólicos y los sistemas de energía solar también pueden requerir almacenamiento.

"La parte más importante de este artículo es cómo una cosa simple en la vida diaria, el papel, puede usarse como sustrato para fabricar electrodos conductores funcionales mediante un proceso simple. ", Dijo Yang." Es la nanotecnología relacionada con la vida diaria, esencialmente."

El equipo de investigación de Cui incluye a los académicos posdoctorales Liangbing Hu y JangWook Choi, y el estudiante de posgrado Yuan Yang.

Proporcionado por la Universidad de Stanford (noticias:web)