La TU Munich desarrolla un supercondensador con materiales híbridos
Investigadores de la Universidad Técnica de Múnich (TUM) han desarrollado un supercondensador altamente eficiente. La base del dispositivo de almacenamiento de energía es un novedoso material híbrido de grafeno que presenta unos datos de rendimiento comparables a los de las baterías que se utilizan actualmente.
A diferencia de las pilas recargables, los supercondensadores se basan en el almacenamiento de energía capacitiva en lugar de química. Su gran punto fuerte es que pueden almacenar grandes cantidades de energía muy rápidamente y volver a liberarla con la misma rapidez. Su punto débil hasta la fecha ha sido su baja densidad energética. Así lo expresa también la Universidad Técnica de Múnich en la introducción de su comunicado de prensa: "Mientras que los acumuladores de litio alcanzan una densidad energética de hasta 265 kilovatios hora (KW/h), los supercondensadores hasta ahora sólo proporcionan una décima parte".
En la Universidad Técnica de Múnich, un equipo dirigido por Roland Fischer, catedrático de Química Inorgánica y Organometálica, trabaja en la mejora de esta propiedad. Se dice que la clave es un material híbrido de grafeno de alto rendimiento y al mismo tiempo sostenible, que sirve de electrodo positivo en el dispositivo de almacenamiento de energía y se combina con un electrodo negativo de eficacia probada a base de titanio y carbono.
"El nuevo dispositivo de almacenamiento de energía no sólo alcanza una densidad energética de hasta 73 Wh/kg, lo que equivale aproximadamente a la densidad energética de una batería de níquel e hidruro metálico, sino que además rinde mucho mejor que la mayoría de los demás supercondensadores con una densidad energética de 16 kW/kg", afirman los investigadores en un comunicado de prensa. El secreto del nuevo supercondensador "asimétrico", dicen, es la combinación de distintos materiales, concretamente grafeno modificado químicamente combinado con un Marco Orgánico Metálico ("MOF") nanoestructurado. Los investigadores afirman que, mediante un diseño inteligente del material, consiguieron unir químicamente el grafeno ácido a los MOF. "Los MOF híbridos resultantes tienen una superficie interior muy grande, de hasta 900 metros cuadrados por gramo, y son muy eficaces como electrodos positivos en un supercondensador". Además, el material híbrido es muy estable: la nueva célula conserva casi el 90% de su capacidad incluso después de 10.000 ciclos, informa el equipo de la Universidad Técnica de Múnich.
El equipo de investigación está formado por especialistas internacionales. El proyecto ha contado con el apoyo de la Fundación Alemana de Investigación (DFG), la Fundación Alexander von Humboldt, el Instituto Indio de Tecnología de Jammu, la Universidad Tecnológica de Queensland y el Consejo Australiano de Investigación (ARC), así como del Fondo Europeo de Desarrollo Regional a través del Ministerio de Educación checo.
Los supercondensadores están cada vez más en el punto de mira de los científicos. Hace unas semanas, investigadores de la Universidad Tecnológica de Graz investigaron almacenamiento de energía en un supercondensador híbrido que hasta ahora no se había explorado. Se trata de una combinación de batería y supercondensador que pretende aunar las ventajas de ambas tecnologías.
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