Supercondensadores de grafeno, ¿jaque mate a las baterías?

Dos investigadores de la Universidad de California, Richard Kaner y  Maher El-Kady han desarrollado una interesante técnica que utiliza una grabadora de DVD para fabricar supercondensadores a micro-escala basados en, cómo no, el material de las mil maravillas: grafeno.

El resultado son dispositivos que se pueden cargar y descargar cientos, e incluso miles, de veces más rápido que las baterías convencionales.

“Los métodos tradicionales para la fabricación de micro-supercondensadores implican técnicas litográficas intensivas que han demostrado ser complicadas para construir dispositivos rentables, lo que limita su aplicación comercial”, dice El-Kady.

“En su lugar, nosotros utilizamos una grabadora a nivel consumidor LightScribe para producir micro-supercondensadores de grafeno sobre grandes áreas, a una fracción del coste de los dispositivos tradicionales”, continúa. “Usando esta técnica, hemos sido capaces de producir más de 100 micro-supercondensadores en un sólo disco en menos de 30 minutos, utilizando materiales baratos”.

Para llegar a este punto, Kaner y El Kady colocaron electrodos con un patrón de posición intercalada que les ayudó a maximizar el área de superficie disponible a la vez que redujeron la trayectoria sobre la cual los iones tenían que difundirse. Todo ello pegando una capa de plástico sobre la superficie de un DVD y revistiendo dicho plástico con una capa de óxido de grafito.

A continuación, bastó con insertar el disco revestido en la unidad LightScribe y aprovechar su láser para crear el patrón intercalado. El trazado del láser es tan preciso que ninguno de los “dedos entrelazados” se tocan entre sí, lo que provocaría un cortocircuito en el supercapacitor.

Como resultado, los nuevos supercondensadores consiguen más capacidad de carga y velocidad que sus homólogos apilados. Son altamente flexibles, lo que los vuelve tremendamente útiles en dispositivos como televisores curvados o aparatos de e-paper y wearable technology, que están marcando la evolución de la tecnología, además de concebirse su uso en marcapasos o como unidades de energía solar. Y se habla de una aceleración tremenda de los procesos de miniaturización.

“El proceso es sencillo, rentable y se puede hacer en casa”, asegura El-Kady. “Uno sólo necesita una grabadora de DVD y óxido de grafito disperso en agua, algo que está comercialmente disponible a un coste moderado”.