Un nuevo método de producción del grafeno, basado en la fabricación tradicional del papel, permite la construcción de supercondensadores con este material.
A raíz de un experimento para crear baterías con mayor poder energético, un equipo de ingenieros de la Universidad de Monash, en Australia, ha dado con un método de producción de grafeno similar al que se utilizaba tradicionalmente para fabricar el papel. El logro ha surgido ante la necesidad de crear supercondensadores con este material, que finalmente pueden albergar una densidad de energía hasta 10 veces más alta que la de los dispositivos comerciales de hoy en día, lo que sería el equivalente a una batería de coche.
Para construir estos dispositivos, los científicos de la Universidad de Monash, situada en la ciudad australiana de Melbourne, necesitaban utilizar grafeno y, como generalmente ocurre con este material, el proceso de producción masiva es difícil y caro. Esto lleva a que muchas de las investigaciones que exploran los usos de este derivado del carbono se lancen a indagar sobre nuevas formas de fabricarlo, ya que de lo contrario las aplicaciones prácticas carecen de valor, al no poder obtenerse el material cómodamente.
En este caso, el equipo de ingenieros ha rescatado el proceso de fabricación tradicional del papel, modificándolo ligeramente, para producir el ansiado material. Tomaron óxido de grafito y lo mezclaron con una solución de hidracina y amoníaco para dar lugar a un compuesto con copos de grafeno de baja graduación. A continuación se añade una sustancia que hará las veces de electrolito (uno de los componentes básicos de una batería). Cuando los líquidos volátiles se evaporan las diferentes partículas de grafeno se juntan y el resultado final es lo que parece una lámina negra de papel, en realidad millones de capas del material que también contienen electrolito.
Supercondensadores de grafeno
De esta manera, el material podría ser fabricado a gran escala con el fin de utilizarlo en los supercondensadores que los ingenieros australianos han diseñado. Este tipo de dispositivo consiste en una batería que se puede cargar y descargar de forma casi instantánea, tal y como ocurre con la que lleva un automóvil. Su densidad energética es baja, lo que significa que es útil cuando se requiere una gran potencia en un corto espacio de tiempo, pero no sirven como fuente de alimentación continuada, como la que necesita un smartphone.
La novedad en esta investigación, como no podía ser de otra forma, viene del grafeno. En una batería, cuanto más grande es la superficie de los electrodos más iones pueden ser absorbidos, lo que equivale a almacenar más energía. El material derivado del carbono, que adquiere forma de láminas bidimensionales de un átomo de grosor, puede ofrecer una extensión considerablemente más amplia que lo que se conoce hasta ahora.
Con esta característica, un supercondensador retener suficiente energía como para actuar como una fuente de alimentación continuada, pero sin perder la capacidad de desplegar una gran potencia durante un instante.
Imagen: Hinkle Group
