Desde su descubrimiento en 2004, el grafeno ha tenido un impacto transformador en la ciencia de los materiales y en otros campos. Los científicos están mejorando las baterías de sodio con grafeno nanocelular, un tipo especializado de grafeno con una gran superficie específica.
Su investigación se centró en una técnica de desaleación que aprovecha la miscibilidad de los componentes de la aleación en un baño de metal fundido. Esta técnica corroe algunos componentes mientras preserva otros. Park y sus colegas demostraron que los materiales para la sensibilidad al gluten no celíaca (NCG, por sus siglas en inglés) fabricados con este método presentan una alta resistencia a la tracción y conductividad incluso después de la grafitización. El material se probó en una batería de iones de sodio (SIB, por sus siglas en inglés), donde funcionó tanto como material activo como colector de corriente.
Según Won-Young Park, estudiante de posgrado de la Universidad de Tohoku, "Descubrimos que los átomos de carbono se autoensamblan rápidamente en NCG sin grietas durante la desaleación de metal líquido de un precursor amorfo de Mn-C en bismuto fundido".
Utilizamos el NCG desarrollado como material activo y colector de corriente en una batería de iones de litio (SIB), donde demostró una alta tasa de transferencia, una larga vida útil y una excelente resistencia a la deformación. En definitiva, nuestro método para fabricar NCG sin grietas permitirá aumentar el rendimiento y la flexibilidad de las baterías de iones de litio (SIB), una tecnología alternativa a las baterías de iones de litio para ciertas aplicaciones, en particular en sistemas de almacenamiento de energía a gran escala y sistemas de energía estacionarios, donde el coste, la seguridad y la sostenibilidad son primordiales —añadió Park Young—.
Acerca del grafeno
Se compone de láminas bidimensionales de átomos de carbono que se unen formando un delgado hexágono con un espesor equivalente al de una capa atómica y presentan extraordinarias propiedades físicas y químicas. Se produce apilando múltiples capas y controlando la estructura interna mediante morfología celular a escala nanométrica.
Características:
- El grafeno es extremadamente Fuerte, ligero, flexible y transparente. con excelente conductividad eléctrica y térmica.
- Posee gran superficie e impermeabilidad a los gases.
- Además, es útil en una variedad de aplicaciones, incluyendo: transistores y biosensores de alta velocidad.
¿Has oído hablar de cómo las baterías de iones de sodio pueden revolucionar las energías renovables?
Alcance de mejora
Aunque los científicos están mejorando las baterías de sodio con grafeno nanocelular y este tiene un gran potencial en dispositivos electrónicos, aparatos de energía y sensores, los problemas de fabricación dificultan su progreso. Por lo tanto, durante su producción se agrieta con frecuencia . Esto impulsa la búsqueda de tecnologías de procesamiento innovadoras capaces de producir grafeno nanocelular homogéneo, sin grietas y sin fisuras a escalas adecuadas.
Fuente : Mejora de las baterías de iones de sodio con grafeno nanocelular mecánicamente robusto
