Un galardonado investigador de la Universidad de Tulane ha liderado un equipo en descubrimientos que podrían resultar en una carga significativamente más rápida de vehículos eléctricos y dispositivos portátiles como teléfonos celulares y computadoras portátiles. El equipo diseñó materiales novedosos a nanoescala para lograr una alta potencia y densidades de energía.
El nuevo material tiene el potencial de reducir los tiempos de carga de horas a cuestión de minutos.
“El rendimiento que estamos obteniendo, en términos de energía y densidad de potencia, es sobresaliente y cierra la brecha entre las baterías y los capacitores”, dijo el Investigador.
Uno de los investigadores del equipo dijo que el cambio legítimo hacia la energía renovable ha llevado a una gran necesidad de dispositivos de almacenamiento de energía electroquímica que puedan manejar altas tasas de carga y tener alta capacidad.
Si bien las baterías de iones de litio, también llamadas baterías de iones de litio o LIBS, ofrecen una de las densidades de energía más altas, todavía luchan cuando se trata de altas tasas de carga y sus electrolitos presentan algunos problemas de seguridad.
Por otro lado, los condensadores electroquímicos acuosos, también conocidos como supercondensadores, pueden entregar una potencia muy alta pero su densidad de energía es limitada.
Financiado por el Centro de Investigación de Fronteras Energéticas del Departamento de Energía (DOE-EFRC) como parte del centro Fluid Interface Reactions, Structures and Transport (FIRST), el trabajo gira en torno a los MXenes, materiales de almacenamiento de energía prometedores que son conductores y pueden albergar iones, tales como como litio, entre capas. Los líquidos iónicos a temperatura ambiente son electrolitos prometedores porque proporcionan estabilidad y una mayor densidad de energía. Pero debido a que sus iones son tan grandes y no pueden pasar entre las capas de MXene, la cantidad de energía almacenada es limitada.
“Aquí introdujimos cuñas o pilares entre las capas para abrirlas, permitiendo que los iones líquidos iónicos se almacenaran entre las capas de MXene, logrando así una muy alta energía y densidades de potencia ”, dijo el investigador.
Dijo que este trabajo ejemplifica la importancia de optimizar e diseñar el espacio en materiales 2D para desbloquear su potencial para nuevas aplicaciones.
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