Una batería que se carga en menos de 30 segundos

Entramos en una nueva era de la tecnología portátil. El sistema es mucho más seguro y más barato que sus predecesores.

bateria

Un equipo de investigadores del Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) ha desarrollado un nuevo enfoque para un dispositivo de almacenamiento de energía que puede cargarse completamente en apenas 20 segundos. El sistema funciona con un electrolito acuoso (solución a base de agua) lo que hace que sea una tecnología perfecta para dispositivos electrónicos portátiles que con frecuencia necesitan cargarse rápidamente debido a las necesidades actuales de los usuarios.

 

Llevar baterías externas o ir con el cargador a cuestas a todas partes se ha convertido en algo bastante habitual en nuestros días. Nuestro gran uso de los dispositivos hace que 'quememos' la batería disponible en poco tiempo. Para resolver este problema, los expertos de KAIST han revolucionado el método anterior con el que se construye el Condensador Híbrido Acuoso (AHC),consiguiendo que la carga sea mucho más rápida, más segura y más barata.

 

La magia del grafeno

 

Estos condensadores híbridos se montan con una batería que almacena la energía electroquímicamente como una carga electrostática donde los iones ayudan a transportar la corriente. El concepto de esta batería no es nuevo; ya hemos visto que se ha intentado otras veces; sin embargo, en esta ocasión los científicos usaron polímeros a base de grafeno en vez de conductores metálicos, logrando superar las obstáculos de los Condensadores Híbridos Acuosos anteriores que adolecían de baja potencia y una vida útil corta.

Teniendo en cuenta las necesidades tecnológicas actuales, nuestros dispositivos no solo deben ser compactos, potentes, duraderos y rápidos de recargar, también deberían ser respetuosos con el medio ambiente (y preferiblemente que no exploten si nos da por morderlos).

 

Esta batería tiene una nueva tecnología que promete una carga excepcionalmente más rápida, con un sistema mucho más seguro y más barato

Por esas y otras razones, los dispositivos acuosos de almacenamiento, aquellos que contienen soluciones a base de agua en lugar de una papilla de pasta orgánica tóxica o inflamable, han recibido mucha atención como opciones seguras y confiables.

Aunque es menos inflamable que las baterías de litio modernas y potencialmente mucho más barata,
la forma en que la solución transporta electrones presenta un problema grave. Gracias a este nuevo condensador híbrido utilizando polímeros a base de grafeno en lugar de conductores metálicos más tradicionales en el ánodo y la fabricación del cátodo con una dispersión de nanopartículas de metal-óxido, las deficiencias de los condensadores híbridos anteriores quedan superadas.

La red de diminutas fibras de carbono en el ánodo resulta ser mucho más eficiente para transferir electrones a la solución acuosa, lo que permite baterías con más de 100 veces la densidad de potencia que los dispositivos anteriores, mientras que aún mantiene la
capacidad para más de 100.000 cargas.

 

Mejor aún, los nuevos ánodos acoplados con electrolitos líquidos permiten que cargar de 0 a 100 con solo 20 segundos de carga. Y todo esto es sin coste para la seguridad personal o la economía.

"Esta tecnología ecológica se puede fabricar fácilmente y es altamente aplicable", comenta el químico Jeung Ku Kang. "En particular, su alta capacidad y alta estabilidad, en comparación con las tecnologías existentes, podrían contribuir a la comercialización de condensadores acuosos".

Dado que la fuente de alimentación no necesita ser fuerte, su rápida velocidad de carga podría hacer que se empareje perfectamente con las células fotovoltaicas u otras fuentes de energía de microgeneración.

Pasará un tiempo antes de que veamos que este tipo de dispositivos superan a los de las baterías de iones de litio en el mercado, pero sin duda encontrarán un lugar en la futura tecnología portátil.

 

Referencia: Synthesis of Pseudocapacitive Polymer Chain Anode and Subnanoscale Metal Oxide Cathode for Aqueous Hybrid Capacitors Enabling High Energy and Power Densities along with Long Cycle Life. Il Woo Ock et al. Advanced Enery Materials 2018. DOI: 10.1002/aenm.201702895

 

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