Un equipo coreano desarrolla una batería con grafeno, más ligera, compacta y con mayor vida útil


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Un equipo de investigación coreano ha logrado desarrollar una nueva tecnología para obtener un material esponjonso a base de grafeno y polímero. El compuesto está pensado para su uso en la fabricación de electrodos de baterías y ofrece una gran reducción de tamaño y resistencia.

Su aplicación en baterías podría reducir drásticamente el tamaño y el peso de los acumuladores permitiendo en uso de baterías en sectores en los que estos parámetros son factores limitantes, como los coches eléctricos.

 

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El equipo dirigido por Park Ho-Seok, profesor en la escuela de ingeniería de la Universidad de Sungkyunkwan anunció el pasado 1 de Febrero su nuevo descubrimiento, un material de gran porosidad que combina grafeno y acetato de polivinilo en forma de aerogel. Lo obtienen a partir de una proceso en solución entre el acetato de vinilo y óxido de grafeno.

El uso de grafeno en baterias, principalmente para sustituir el grafito o carbono activado de los ánodos, permitiría un mayor aprovechamiento de este electrodo. El grafeno y el grafito son dos formas alotrópicas (mismo elemento, diferente estructura química) del carbono, con propiedades físicas muy diferentes. Por su configuración en capas de un solo átomo el grafeno ofrece una gran superficie activa por unidad de peso. Esta característica, junto con una conductividad eléctrica mucho mayor que el grafito, hace del grafeno un excelente candidato para los ánodos de las baterías.

Numerosos estudios han propuesto su uso sin gran éxito. El principal problema es la degradación del material con su uso y la necesidad de un material de soporte. Sin embargo, en la mayoría de los casos este soporte supone una gran cantidad de material, añadiendo peso a la estructura y dejando la reducción de pero en un 30% en el mejor de los casos.

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El grupo de Ho-Seok parece haber dado con una fórmula para obtener un aerogel con un alto nivel de porosidad. La estructura del nuevo compuesto puede alojar entre un 90 y un 99.9% de su volumen en poros nanométricos, lo que se traduce en una gran reducción de peso para la celda, un material muy compresible y duradero.

La batería construida puede ser 10 veces más pequeña que las actuales técnicas usando grafeno, y lo más importante, es capaz de mantener las propiedades mecánicas después de numerosos procesos de estrés, lo que indica un gran potencial como material del ánodo.


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Energias renovables

12 Comment responses

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    March 02, 2015

    Vale muy bonito. Hasta que una compañía automotriz no diga voy a usar x batería para x coche para 2016, 2017……. nanai

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    March 02, 2015

    Hay algo que no logro entender. Si en todas las entrevistas que se hacen a responsables de empresas de grafeno (como Graphenano, Graphenea, etc. etc.) aseguran que han desarrollado una batería para VE de entre 800 y 1000 Kms y que están probándolas. ¿Por qué no se oyen más noticias al respecto? ¿Por qué las grandes marcas no consiguen el ansiado VE con autonomía decente? ¿Por qué no se augura todavía VE con más de 500 Kms. reales de autonomía? Con lo que les gusta presumir en las ruedas de prensa a los representantes de las marcas no alcanzo a entender por qué no ha salido nadie y a dicho aquello de…¡Señores/as; de aquí a un par de años vamos a sacar un modelo con más de 500 Kms. de autonomía reales!!!

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      March 04, 2015

      hace como 8 años hicieron un A4 con 100kWh de batería y recorrieron 800km con él. No es como si no haya tecnología para hacer eso hoy en día ni como si no la hubiera entonces.

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    Pinta muy bien el uso del grafeno para baterias.

    A ver si con suerte para la tercera generacion de baterias , es posible ver autonomias epa de 400-500 kms y que ocupen lo minimo , junto con un peso no superior a 100 kgs.

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    March 02, 2015

    Luis, la culpa la tiene el modelo de negocio actual. Los “relojeros” ganan dinero, por que lo van a arriesgar?
    El sector que mas iba a sufrir es el sector de los recambios, los grandes iban a vender menos coches, las petroleras reducirian sus actividades, etc.
    El proceso de cambio de movilidad durara decadas.
    Se hace necesario la creacion de mas “Teslas”, empresas constructoras nuevas que no tengan una deuda con el petroleo, y con modelos de negocio diferentes.
    Por ejemplo Tesla, con la actualizacion de la bateria y el kit, del roadster, seguro que gana mas dinero que un gran fabricante, vendiendo un coche entero.
    Las empresas de recambios, con los VE, veran reducida su actividad. Con una politica mas laxa con las concersiones (como la de algunos paises europeos), se podria crear un modelo de negocio paralelo al de la fabricacion de coches nuevos.
    Tanta noticia de baterias extraordinarias……, que llegan….., que estan llegando……, que descubren pero…..

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    March 02, 2015

    Está claro que el uso del grafeno en las baterías va ser el el espaldarazo definitivo de los coches eléctricos. La pena es que aún taradará años para poder ver dichas baterias a ni vel comercial, es un es un éxito a nivel laboratorio, pero todavía quedan varios pasos más para ver las baterías en la fase de producción, cálculo unos 5 o 7 años más que es el tiempo que se suele tardar en productos de este tipo.
    Pero al menos sabemos que el futuro de los VE a corto o medio plazo es mejor aún de lo aue cabía esperar.

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      March 02, 2015

      Pues yo creo que va a pasar exactamente igual que con el silicio en los procesadores, pasarán bastantes años, se conseguirán cosas que aún ni imaginamos con el litio, y justo cuando ya sea físicamente imposible (por ser muy lento) de mejorar, pasaremos a otros materiales. Realmente el material a nosotros nos importa poco, lo que queremos es buen precio, poco peso, mucha autonomía, tiempos cortos de carga… y aún el litio no lo tiene todo dicho.

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        March 02, 2015

        No creo que sea igual que el silicio. Con las baterías sucede que convivirán diferentes tipos de químicas, con diferentes materiales, y se irán desarrollando de forma paralela. Cada tipo de batería tiene determinadas características que las hacen adecuadas según su uso. Según el precio, el peso, el volumen, los ciclos, rapidez de recarga, etc, se usará cada cual para lo que mejor convenga. Si aún usamos baterías de hierro-níquel! Pero estoy de acuerdo, a nosotros el material nos importa poco, a no ser que sean muy tóxicas.

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        March 02, 2015

        Entiendo lo que quieres decir Ivan JMG, pero en este caso, el de las baterías, los intereses corporativistas son completamente distintos al de los procesadores de silicio, donde sí existe un coto muy definido y estructurado a manos de unas pocas compañias que tienen la capacidad de controlar el avance y evolución en ese campo. De todas formas el grafeno también llegará a los microprocesadores mas pronto de lo que piensas ya que se está llegando al límite físico de fabricación con el silicio, en no más de 8 años tendrán que utilizar otros materiales de un átomo de espesor en los microprocesadores si quieren seguir mejorando y evolucionando estos, y el gráfeno tiene un átomo de espesor.

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    March 02, 2015

    Los royos de siempre mucho vapor flower mientras tanto leaf 2015 con 100 km de autonomia real en autopista y 300kg de baterias…….

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    March 04, 2015

    Esta muy bien ver que se producen avances en las baterías, pero la industria del automóvil no quiere implementarlos en sus vehículos, tardaremos un motón de años en ver en los coches baterias que podrían estar en el mercado en tres o cuatro años. La industria vive bien dentro del modelo de motor de combustión, los siete u ocho fabricantes mundiales con capacidad para fabricar un motor térmico forman un casi oligopolio y no les interesa que cualquiera pueda ser un fabricante ( la tecnología eléctrica es muy sencilla, casi que cualquiera podría hacer un coche). Tampoco quieren tener que desmantelar todas sus líneas de producción de tecnología termica para acometer inversiones en sistemas eléctricos a gran escala, eso representa pérdidas frente a lo que tienen ahora.
    En definitiva, beneficios actuales económicos y control del mercado juegan en contra del eléctrico a baterias, por eso Toyota se revuelve como gato panza arriba en contra de esta tecnología.

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