(PhysOrg.com) - La conversión a fuentes de energía renovables como el viento y el sol es solo una cuestión de tiempo. Debido a que el viento y la radiación solar varían en intensidad, el aumento de las fuentes de energía renovables provocará importantes fluctuaciones en la red eléctrica. Estos deben ser absorbidos por sistemas de almacenamiento de energía. Esta necesidad podría satisfacerse con un dispositivo conocido como supercondensador.

John Q. Xiao y su equipo de la Universidad de Delaware (Newark, EE. UU.) Han desarrollado un nuevo proceso para la producción de electrodos hechos de nanocompuestos de óxido de níquel / níquel para supercondensadores electroquímicos. Como informan los investigadores en la revista Angewandte Chemie , su proceso es simple y rentable, y podría ampliarse para la industria.

Los supercondensadores combinan las ventajas de los condensadores y las baterías convencionales:como un condensador, pueden entregar rápidamente altas densidades de corriente bajo demanda; como una batería, pueden almacenar una gran cantidad de energía eléctrica. Los supercondensadores consisten en capas dobles electroquímicas sobre electrodos cuando se humedecen con un electrolito. Cuando se aplica un voltaje, Los iones de polaridad opuesta se acumulan en ambos electrodos, formando zonas delgadas como un susurro de portadores de carga inmóviles.

El problema es que la mayoría de los procesos para la producción de los electrodos nanoestructurados requeridos son demasiado sensibles para trabajar a escala industrial o requieren la adición de sustancias que luego interfieren con la función de los electrodos. A veces, la resistencia eléctrica de los materiales es demasiado alta. El equipo de Xiao ha desarrollado un nuevo proceso para la producción de electrodos a partir de un nanocompuesto de óxido de níquel / níquel que puede superar estos obstáculos.

Los científicos primero producen nanopartículas de níquel. Polialcoholes de alto punto de ebullición, conocidos como polioles, servir como medio de reacción. Estos cubren las superficies de crecimiento de los cristales de semillas, formando pequeñas partículas esféricas. Luego, las nanopartículas se presionan juntas en gránulos y se depositan en un lado de una hoja de platino muy delgada, que luego actúa como colector actual. El recocido a 250 ° C forma una capa de óxido de níquel (NiO) alrededor del pellet, que es la capa activa real del supercondensador. Esto resulta en compacto, estable, Electrodos de Ni / NiO altamente porosos que no requieren soporte. El hidróxido de potasio actúa como electrolito.

Durante el proceso de carga, OH ^- los iones están unidos al NiO, emitiendo electrones. El proceso se invierte cuando la energía eléctrica almacenada se extrae como corriente. Su alta granularidad confiere al material una gran superficie interior, proporcionando buenas vías de difusión para los iones. Al mismo tiempo, se mantiene la red conductora de las partículas metálicas, lo cual es importante para una alta conductividad eléctrica. Estas características son la razón de la capacidad sorprendentemente alta de los electrodos, así como su alta densidad de potencia y densidad de corriente durante los ciclos de carga / descarga.