Un equipo de investigadores de Estados Unidos y Francia informa sobre el desarrollo de un micro-supercondensador con propiedades notables. El artículo se publicará en la principal revista científica Nanotecnología de la naturaleza en línea el 15 de agosto.

Estos micro-supercondensadores tienen el potencial de alimentar la electrónica nómada, sensor de redes inalámbricas, implantes biomédicos, etiquetas de identificación activa por radiofrecuencia (RFID) y microsensores integrados, entre otros dispositivos.

Supercondensadores, también llamados condensadores eléctricos de doble capa (EDLC) o ultracondensadores, cerrar la brecha entre las baterías, que ofrecen altas densidades de energía pero son lentas, y condensadores electrolíticos "convencionales", que son rápidos pero tienen densidades de energía bajas.

Los dispositivos recientemente desarrollados descritos en Nature Nanotechnology tienen potencias por volumen que son comparables a los condensadores electrolíticos, capacitancias que son cuatro órdenes de magnitud más altas, y energías por volumen que son un orden de magnitud mayor. También se descubrió que eran tres órdenes de magnitud más rápidos que los supercondensadores convencionales, que se utilizan en fuentes de alimentación de respaldo, generadores de energía eólica y otra maquinaria. Estos nuevos dispositivos han sido denominados "micro-supercondensadores" porque sólo tienen unos pocos micrómetros (0,000001 metros) de espesor.

¿Qué hace esto posible? “Los supercondensadores almacenan energía en capas de iones en electrodos de alta superficie, "Dijo el Dr. Yury Gogotsi, Fideicomisario Profesor de ciencia e ingeniería de materiales en la Universidad de Drexel, y coautor del artículo. “Cuanto mayor sea el área de superficie por volumen del material del electrodo, mejor será el rendimiento del supercondensador ".

Vadym Mochalin, profesor asistente de investigación de ciencia e ingeniería de materiales en Drexel y coautor, dijo, "Usamos electrodos hechos de carbón similar a la cebolla, un material en el que cada partícula individual está formada por esferas concéntricas de átomos de carbono, similar a las capas de una cebolla. Cada partícula tiene entre 6 y 7 nanómetros de diámetro ".

Esta es la primera vez que se estudia un material con partículas esféricas muy pequeñas para este propósito. Los materiales previamente investigados incluyen carbón activado, nanotubos, y carbono derivado de carburo (CDC).

"La superficie de los carbonos similares a cebollas es totalmente accesible a los iones, mientras que con algunos otros materiales, el tamaño o la forma de los poros o de las propias partículas ralentizaría el proceso de carga o descarga, —Dijo Mochalin. "Es más, Usamos un proceso para ensamblar los dispositivos que no requirió un material aglutinante de polímero para mantener los electrodos juntos, lo que mejoró aún más la conductividad del electrodo y la tasa de carga / descarga. Por lo tanto, nuestros supercondensadores pueden suministrar energía en milisegundos, mucho más rápido que cualquier batería o supercondensador que se utilice en la actualidad ".