Un nuevo enfoque mejora los supercapacitores basados en gráficos
Satisfacer la creciente demanda de una mayor capacidad de almacenamiento
La demanda de dispositivos integrados de almacenamiento de energía está creciendo rápidamente a medida que la gente depende cada vez más de la electrónica portátil e inalámbrica, y la necesidad mundial de fuentes de energía limpia como las energías solar y eólica crece.
Una vía eficiente para mejorar el rendimiento de los supercapacitores
Dawei Su
Esto está creando una necesidad exponencial de tecnologías avanzadas de almacenamiento de energía: baterías y supercapacitores (SC) fiables y sin mantenimiento con una alta densidad de potencia como dispositivos de almacenamiento. Los supercondensadores son candidatos destacados para satisfacer esta necesidad debido a sus características de inocuidad para el medio ambiente y de larga ciclicidad.
Los investigadores del Laboratorio de Nano Sistemas Integrados (INSys Lab), en el Centro de Tecnología de Energía Limpia, han estado trabajando en una vía para mejorar el rendimiento de los supercapacitores, y satisfacer esa demanda de mayor capacidad de almacenamiento.
El Dr. Mojtaba Amjadipour y la Profesora Francesca Iacopi (Escuela de Datos e Ingeniería Eléctrica) y el Dr. Dawei Su (Escuela de Ciencias Matemáticas y Físicas) describen su trabajo de vanguardia en el número de julio de 2020 de la revista Batteries and Supercaps. La prominencia dada a los supercapacitores de estado sólido basados en grafito: Habilitando la reacción redox por tratamiento electroquímico in situ - designado como un Papel Muy Importante con cobertura frontal - significa cuán innovadora es su investigación en el desarrollo de formas alternativas para extender la capacidad de almacenamiento.
La Dra. Iacopi dijo que el enfoque multidisciplinario dentro del equipo fue beneficioso para descubrir lo que ella dice es un proceso simple.
"Esta investigación se ha originado en nuestra curiosidad por explorar los límites de funcionamiento de las células, lo que nos ha llevado a resultados beneficiosos imprevistos. El control de este proceso no habría sido posible sin comprender las razones fundamentales de la mejora observada, utilizando la experiencia complementaria de nuestro equipo".
Tradicionalmente, los supercapacitores se fabrican con electrolitos líquidos, que no pueden ser miniaturizados y pueden ser propensos a las fugas, lo que impulsa la investigación sobre electrolitos en gel y en estado sólido. La adaptación de estos electrolitos en combinación con materiales de electrodos basados en carbono como el grafeno, el óxido de grafeno y los nanotubos de carbono es de suma importancia para mejorar el rendimiento del almacenamiento de energía.
El grafeno o el carbono grafítico fabricado directamente en las superficies de silicio ofrece un potencial significativo para los supercapacitores en chip que pueden ser incorporados en los sistemas integrados. Las conclusiones de la investigación indican un camino simple para mejorar significativamente el rendimiento de los supercapacitadores utilizando electrolitos en gel, que son la clave para la fabricación de supercapacitadores cuasi-sólidos (en gel).
"Este enfoque ofrece un nuevo camino para desarrollar más sistemas miniaturizados de almacenamiento de energía en chip, que son compatibles con la electrónica de silicio y pueden soportar la demanda de energía para operar sistemas inteligentes integrados", dijo el Dr. Iacopi.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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