Un grupo de investigadores ha logrado desarrollar una batería de grafeno y aluminio, con la capacidad de poder recargarse 60 veces más rápido que aquellas que están conformadas por litio.
De forma cotidiana, las personas que se dedican al diseño de baterías tenían la opción de elegir entre la capacidad de densidad energética, o la potencia de salida de los supercondensadores en las baterías fabricadas a partir de litio.
Generalmente los supercondensadores suelen estar limitados por tener una baja densidad energética.
Un grupo de científicos ha llevado a cabo un estudio que implica la creación de una batería con capacidad de carga de aproximadamente 60 veces más rápida que las de litio, sin embargo esta batería creada posee una densidad energética igual a las convencionales.
Graphene Manufacturing Group, es una compañía australiana, y es quien ha dado a conocer los resultados obtenidos en la revista Advanced Functional Materials, ahí se especifica que las celdas de la nueva batería poseen “un rendimiento excepcional de alta velocidad (149 mAh g − 1 a 5 A g − 1), llegando a superar todos los materiales de cátodos AIB previamente probados”.
¿Pero cómo se ha logrado este diseño novedoso?
La repuesta está en el grafeno como elemento fundamental, y al que después de haber sido perforado se le han introducido átomos de aluminio en su interior, permitiendo que sean almacenados.
Esta combinación grafeno-aluminio, está arrojando resultados sorprendentes, por lo cual diversos desarrolladores han estado implementando su uso en varios campos.
Mediante este novedoso sistema, la densidad energética y la capacidad volumétrica de las celdas logra aumentar de forma elevada en comparación a otros resultados obtenidos de estudios actuales,
por ejemplo, en la Universidad de Stanford, se están llevando a cabo diversos estudios en este sentido, y hace poco tiempo han dado a conocer un nuevo prototipo basado en iones de aluminio y grafito natural con 68,7 Wh/kg, mientras que la espuma del grafito alcanza los 3.000W/kg.
Sin embargo el grupo de investigadores australianos ha logrado elevar las cifras hasta los 150 y 160 Wh/kg y 7.000 W/kg.
Los resultados obtenidos demuestran la capacidad de las celdas de estas baterías, en las que puede obtenerse una carga de hasta aproximadamente 60 veces más veloz que las de litio, por lo que aplicado en los dispositivos tecnológicos (por ejemplo un teléfono) se lograría la recarga de la batería en un tiempo aproximado de tan solo 1 minuto. Además los beneficios no terminan ahí, ya que este tipo de baterías novedosas, poseen la facultad de poder contener la temperatura de una forma bastante eficaz, lo anterior puede ser aprovechado en los coches eléctricos, ya que se podría prescindir de los equipos de refrigeración que suelen utilizarse en ellos, y los cuales llegan a consumir hasta cerca del 20% del espacio en las baterías.
Estas características además de tener un claro impacto positivo en el uso práctico, también repercutirá en la cuestión económica (más accesible y barato).
Aunado a lo anterior, el grupo de investigadores a cargo de este proyecto ha dado a conocer que los elementos que han estado utilizando poseen la capacidad de adaptación en los diseños de batería actuales, por lo que no se precisará de ningún tipo de cambios en los diseños que existen actualmente, por lo que no habrá afectación en las líneas de producción con los modelos estándar.
Lo anterior propiciará que las empresas dedicadas actualmente a la fabricación de baterías, se puedan adherir con facilidad a los nuevos cambios sin que haya complicaciones extremas, o cambios radicales que generen dificultades.
Por otra parte, el nuevo prototipo no ocupará componentes costosos o raros como el cobre o el cobalto, ya que su composición es basada en aluminio, cloruro de aluminio y el líquido iónico que se está utilizando es urea. Lo anterior permitirá poder ser autosustentables y no necesitar depender de la minería en África o de los elementos raros que se localizan en China, esto permitirá una producción fácil y rápida en cualquier zona geográfica del planeta.
Como un gran plus: podrá ser reciclada por completo, reduciendo el impacto ambiental generado durante su fabricación.
Los planes de la compañía son: en 6 meses lanzar los primeros prototipo funcionales en forma de botón, y en 18 meses un prototipo en bolsa. Posteriormente, una vez que los usuarios hayan validado el funcionamiento viable en todo sentido de los primeros prototipos de esta singular batería, entonces se pasaría a la siguiente fase, la cuál es la producción masiva.
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