“Un supercondensador es un dispositivo de almacenamiento de energía por medios físicos que permite cargar y descargar en pocos segundos”, recuerda el couator Javier Martínez Rodrigo, “y desde que en 2008 Stoller describió el primer supercondensador de grafeno, se han alcanzado avances espectaculares, y conseguido cada vez mayor densidad de energía y de potencia”
La noticia semanal sobre el grafeno, donde habla del futuro, y lo bonito que va a ser, con los mismos datos que cualquier película de ciencia ficción, todo ilusión.
#6 Cierto, no se están acercando sino superponiendo. De todas formas ésta es la conclusión del artículo científico que hace referencia la noticia:
En resumen, para hacer avanzar el campo de los supercondensadores y los MSC, el procesamiento DLW ha surgido recientemente como una técnica muy prometedora. Esta técnica permite un procesamiento rápido y en un solo paso para crear una red 3D altamente porosa y conductora de láminas de grafeno, utilizando sistemas láser comerciales. Partiendo de tecnologías como las impresoras 3D y las cortadoras láser, estos sistemas demuestran una gran escalabilidad y una precisión cada vez mayor, así como una disponibilidad industrial. Además, la estructuración de estos materiales en IDEs ayuda a la accesibilidad del electrolito y podría permitir un mejor rendimiento energético. Sin embargo, la mayor parte de los trabajos recientes en este campo se han centrado en aumentar su densidad energética hacia el rango de las baterías de película fina, y será un reto para los próximos años aumentar aún más la densidad de potencia. Además, están apareciendo sinergias que pueden aprovecharse, ya que algunos estudios sugieren las ventajas de utilizar el procesamiento por láser tanto para el material de grafeno como para el elemento pseudocapacitivo. Este proceso combinado puede, por ejemplo, añadir vacantes de oxígeno a los óxidos metálicos o transformar mediante fotoquímica los polímeros conductores, que podrían utilizarse junto con los materiales de grafeno fabricados con los nuevos sistemas de impresoras 3D láser. Sin embargo, todavía hay que superar algunos retos para el uso generalizado de los supercondensadores basados en el grafeno. En primer lugar, hay que garantizar la fabricación a gran escala de materiales de grafeno poroso de alta calidad y uniformidad. Todavía es necesario optimizar varios aspectos, como el contacto íntimo y la adherencia de los elementos pseudocapacitivos en la red de grafeno, o la elección de un material pseudocapacitivo ideal y sus posibles sinergias con el electrolito para una ventana de voltaje y ciclabilidad optimizadas. La minimización de la aglomeración y el reapilamiento de las láminas de grafeno es un problema presente en los EDLCs totalmente de carbono que debe ser abordado, mientras que en el caso de los pseudocondensadores, puede hacerse intercalando el material de grafeno con nanopartículas activas.
Si se cumplen las expectativas, los supercondensadores y microsupercondensadores de grafeno están llamados a convertirse en un complemento competitivo, o incluso en una alternativa, a las baterías tradicionales de iones de litio y a las baterías de película fina, así como en un componente esencial de los nuevos dispositivos electrónicos portátiles y vestibles.
Ok, pero recordemos que todavía no se acercan a la densidad que se consigue con una batería de litio.
La ventaja de los supercondensadores es la carga rápida. En lo demás ganan las baterías de litio.
(a) Diagrama gravimétrico de Ragone en el que se destacan las regiones de trabajo típicas de los supercondensadores y baterías comerciales. Cada punto representa un punto de trabajo de un dispositivo basado en espuma de grafeno clasificado por el tipo de su material pseudocapacitivo activo, verde para los sulfuros, naranja para los óxidos y gris para otros compuestos, como los hidróxidos metálicos o las nanopartículas metálicas. (b) Diagrama esquemático de Ragone. Cada punto representa un dispositivo de película fina descrito en la literatura, de color púrpura para los microsupercondensadores procesados con láser y de color verde para los microsupercondensadores sin láser. La región amarilla representa el punto de trabajo típico de las baterías de película fina, según la ref. 182. (c) Diagrama esquemático de Ragone de los mismos datos utilizados en la Fig. 11b, clasificados por la fecha de publicación.
Comentarios
La noticia semanal sobre el grafeno, donde habla del futuro, y lo bonito que va a ser, con los mismos datos que cualquier película de ciencia ficción, todo ilusión.
#1 se echan de menos los tardígrados
Pufff, por poco que ya es viernes.
#6 Cierto, no se están acercando sino superponiendo. De todas formas ésta es la conclusión del artículo científico que hace referencia la noticia:
En resumen, para hacer avanzar el campo de los supercondensadores y los MSC, el procesamiento DLW ha surgido recientemente como una técnica muy prometedora. Esta técnica permite un procesamiento rápido y en un solo paso para crear una red 3D altamente porosa y conductora de láminas de grafeno, utilizando sistemas láser comerciales. Partiendo de tecnologías como las impresoras 3D y las cortadoras láser, estos sistemas demuestran una gran escalabilidad y una precisión cada vez mayor, así como una disponibilidad industrial. Además, la estructuración de estos materiales en IDEs ayuda a la accesibilidad del electrolito y podría permitir un mejor rendimiento energético. Sin embargo, la mayor parte de los trabajos recientes en este campo se han centrado en aumentar su densidad energética hacia el rango de las baterías de película fina, y será un reto para los próximos años aumentar aún más la densidad de potencia. Además, están apareciendo sinergias que pueden aprovecharse, ya que algunos estudios sugieren las ventajas de utilizar el procesamiento por láser tanto para el material de grafeno como para el elemento pseudocapacitivo. Este proceso combinado puede, por ejemplo, añadir vacantes de oxígeno a los óxidos metálicos o transformar mediante fotoquímica los polímeros conductores, que podrían utilizarse junto con los materiales de grafeno fabricados con los nuevos sistemas de impresoras 3D láser. Sin embargo, todavía hay que superar algunos retos para el uso generalizado de los supercondensadores basados en el grafeno. En primer lugar, hay que garantizar la fabricación a gran escala de materiales de grafeno poroso de alta calidad y uniformidad. Todavía es necesario optimizar varios aspectos, como el contacto íntimo y la adherencia de los elementos pseudocapacitivos en la red de grafeno, o la elección de un material pseudocapacitivo ideal y sus posibles sinergias con el electrolito para una ventana de voltaje y ciclabilidad optimizadas. La minimización de la aglomeración y el reapilamiento de las láminas de grafeno es un problema presente en los EDLCs totalmente de carbono que debe ser abordado, mientras que en el caso de los pseudocondensadores, puede hacerse intercalando el material de grafeno con nanopartículas activas.
Si se cumplen las expectativas, los supercondensadores y microsupercondensadores de grafeno están llamados a convertirse en un complemento competitivo, o incluso en una alternativa, a las baterías tradicionales de iones de litio y a las baterías de película fina, así como en un componente esencial de los nuevos dispositivos electrónicos portátiles y vestibles.
Ok, pero recordemos que todavía no se acercan a la densidad que se consigue con una batería de litio.
La ventaja de los supercondensadores es la carga rápida. En lo demás ganan las baterías de litio.
#4 Se van acercando.
(a) Diagrama gravimétrico de Ragone en el que se destacan las regiones de trabajo típicas de los supercondensadores y baterías comerciales. Cada punto representa un punto de trabajo de un dispositivo basado en espuma de grafeno clasificado por el tipo de su material pseudocapacitivo activo, verde para los sulfuros, naranja para los óxidos y gris para otros compuestos, como los hidróxidos metálicos o las nanopartículas metálicas.
(b) Diagrama esquemático de Ragone. Cada punto representa un dispositivo de película fina descrito en la literatura, de color púrpura para los microsupercondensadores procesados con láser y de color verde para los microsupercondensadores sin láser. La región amarilla representa el punto de trabajo típico de las baterías de película fina, según la ref. 182.
(c) Diagrama esquemático de Ragone de los mismos datos utilizados en la Fig. 11b, clasificados por la fecha de publicación.
#5 De acercando nada... Nota que la escala en las gráficas es logarítmica.