17/12/2014 - Azufre y grafeno pueden ser esenciales en las baterías del futuro

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Un equipo internacional formado por investigadores de la Universidad de Cambridge y del Instituto de Tecnología de Beijing ha diseñado de lo que consideran el futuro de las baterías recargables.

Esta nueva batería contará con mayor densidad de energía que las actuales de iones de litio, estaría compuesta por azufre y recubierta de grafeno, materiales de gran interés comercial. Los datos de esta investigación han sido publicados en la revista científica APL Materials

Azufre y Grafeno

Uno de los autores principales de este estudio, Kai Xi, explica que para su creación se usaron marcos orgánicos de metal como plantilla para producir una jaula en carbono poroso conductor, en donde el azufre actúa como invitado y cada una de las nanopartículas de azufre-carbono actúa como unidad de almacenamiento de energía. Esta jaula de carbono actúa como una barrera física para confinar los materiales activos dentro de su estructura porosa.

Durante la investigación se descubrió que envolviendo aún más esta unidad de almacenamiento de energía dentro de una hoja delgada y flexible de grafeno se aceleraba el transporte de electrones e iones, lo que posibilitaba una cinética de transferencia de carga rápida por una red interconectada de grafeno con alta conductividad eléctrica.

Según los expertos, estos materiales tienen gran interés comercial, ya que cuentan con densidades de energía específicas, considerablemente mayores que las actuales de iones de litio.

Según Kai Xi, “este diseño ofrece un enfoque básico, pero flexible tanto para aumentar el uso de azufre y mejorar la estabilidad del ciclo de las baterías. La modificación de la unidad o de su marco podría darle un rendimiento a un nivel completamente nuevo”. Este trabajo demuestra que el diseño realizado de una estructura con un armazón poroso y conexiones conductoras, puede ser un modelo prometedor para las baterías recargables futuras.

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Graphene-wrapped sulfur/metal organic framework-derived microporous carbon composite for lithium sulfur batteries

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APL Materials

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