Investigadores coreanos del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST) desarrollaron un nuevo método para sintetizar masivamente materiales mejorados pero asequibles para supercondensadores.

Los supercondensadores han atraído cada vez más atención debido a su largo ciclo de vida, proceso de almacenamiento de carga altamente reversible y densidad de potencia específica junto con una mayor preocupación por el agotamiento de los recursos naturales.

El grafeno ha sido reconocido como un material activo prometedor para supercondensadores debido a su excelente conductividad eléctrica y su gran superficie. ya que son los dos requisitos más importantes para los supercondensadores.

Entre los diversos métodos para la fabricación de láminas de grafeno, Se recomienda encarecidamente la técnica de deposición química de vapor (CVD) debido a la alta conductividad del grafeno preparado. Pero la escalabilidad sigue siendo necesaria para la comercialización. Además, estas limitaciones exigían un gran interés en seguir mejorando.

El equipo de investigación dirigido por el profesor Ji-Hyun Jang de UNIST, informó anteriormente sobre un enfoque novedoso para sintetizar nano-redes de grafeno tridimensionales (GN 3-D) cultivadas por CVD que se pueden producir en masa conservando las excelentes propiedades del grafeno 2D y publicado en el Informes científicos en mayo de 2013.

Aquí, La profesora Jang amplió su investigación anterior en Informes científicos y demostró una ruta única para obtener una nano-bola de grafeno mesoporosa (MGB) producible en masa con una gran superficie y gran conductividad, a través de ECV asistida por precursores, utilizando precursores metálicos como catalizador que es aplicable a supercondensadores.

El profesor Ji-Hyun Jang es de la Escuela Interdisciplinaria de Energía Verde de UNIST y los investigadores compañeros incluyen a Jung-Soo Lee, Sun-I Kim y Jong-Chul Yoon de la Escuela Interdisciplinaria de Energía Verde de UNIST.

En comparación con los métodos convencionales de síntesis de grafeno, Un nuevo camino, sugerido por el grupo de investigación UNIST, es escalable y capaz de producir grafeno de alta calidad y personalizable con mejores impactos ambientales.

Con los materiales resultantes, bolas de grafeno mesoporoso, la capacidad del supercondensador se ha mejorado significativamente. Debido a la estructura mesoporosa única, se forman redes tridimensionales, que ayudan a mejorar la conductividad. Es más, los mesoporos dentro de las superficies de grafeno inducen nanocanales para transportar iones en electrolitos, y mejorar las propiedades del supercondensador.

El MGB presenta una superficie específica de 508 m2 / gy mesoporosidad con un diámetro medio de poro de 4,27 nm. La conductividad del MGB dopado con p obtenido de más de 10 muestras fue de 6,5 S / cm. El supercondensador basado en MGB muestra un buen rendimiento, incluyendo una excelente capacitancia de 206 F / gy 96% de retención de capacitancia después de 10, 000 ciclos incluso con una alta densidad de corriente.

"Nuestro trabajo es muy significativo ya que logramos la fabricación de grafeno cultivado por CVD con altas cualidades en una escala de gramos, ", dijo el profesor Jang." Cuando las bolas de grafeno mesoporoso se utilizan como material de electrodo para supercondensador, demuestra un gran potencial para dispositivos de almacenamiento de energía con alta eficiencia ".

También dijo:"Si las propiedades del grafeno mesoporoso se mejoran aún más mediante la investigación continua, Desarrollar un vehículo eléctrico de alta potencia se convertirá en una realización, no solo en un sueño, "mostrando su plan de investigación futuro.