Los dispositivos electrónicos personales, como teléfonos celulares y computadoras portátiles, podrían recibir un impulso de algunos de los materiales más livianos del mundo.

Los investigadores de Lawrence Livermore han recurrido al aerogel de grafeno para mejorar el almacenamiento de energía eléctrica que eventualmente podría usarse para suavizar las fluctuaciones de energía en la red energética.

El equipo descubrió que los electrodos supercondensadores basados ​​en aerogel de grafeno podrían ser particularmente útiles en el sector de los vehículos eléctricos porque presentan una gran superficie. buena conductividad eléctrica, inercia química y estabilidad cíclica a largo plazo.

Los sistemas de almacenamiento de energía para vehículos eléctricos tienen requisitos especialmente exigentes porque deben combinar alta potencia y densidad energética, ciclabilidad, seguridad y bajo costo. Los supercondensadores (también conocidos como ultracondensadores o condensadores eléctricos de doble capa) pueden ayudar a cumplir estos requisitos debido a su alta densidad de potencia y su excelente estabilidad cíclica.

"Los supercondensadores comerciales a base de carbono se utilizan para recuperar la energía de frenado en numerosos vehículos (automóviles, autobuses trenes etc.) y abrir las salidas de emergencia del Airbus A380, Patrick Campbell de LLNL dijo:"Nuestros materiales pueden mejorar potencialmente el rendimiento de estos supercondensadores comerciales en más del 100 por ciento".

En comparación con los electrodos tradicionales de supercondensadores a base de carbón fabricados con negro de carbón y materiales aglutinantes, Los aerogeles de grafeno ofrecen muchas ventajas, como el control de la densidad y la distribución del tamaño de los poros, y mayor conductividad debido a los enlaces de carbono entre las hojas de carbono activo y la ausencia de materiales aglutinantes.

Los aerogeles derivados del carbono y de materiales inorgánicos se desarrollaron en LLNL y han encontrado una serie de aplicaciones, desde capturar el polvo espacial hasta revestir el interior de los objetivos de la Instalación Nacional de Ignición.

"Los aerogeles de grafeno son un tipo relativamente nuevo de aerogel que son ideales para aplicaciones de almacenamiento de energía debido a su área de superficie extremadamente alta, excelentes propiedades mecánicas y muy alta conductividad eléctrica, ", Dijo Campbell." Hemos estado explorando varias formas de mejorar sus propiedades de almacenamiento de energía, como aumentar la densidad de los electrodos a través de la compresión mecánica. La estrategia de modificación no covalente es simplemente otra ruta para aumentar la capacidad de almacenamiento de energía eléctrica ".

Si bien aún no se ha probado el uso en dispositivos electrónicos personales u otras aplicaciones de alta potencia donde la energía debe almacenarse y liberarse muy rápidamente, las perspectivas son prometedoras, dijo Juergen Biener, Líder del equipo de LLNL.

La investigación aparecerá como artículo de portada en la edición del 14 de noviembre de la Revista de Química de Materiales A . Otros investigadores de Livermore involucrados en el proyecto incluyen a Brandon Wood, Marcus Worsley y Ted Baumann.