Avances en tecnología de grafeno prometen baterías más seguras y de alto rendimiento

MadridInvestigadores de la Universidad de Swansea, la Universidad Tecnológica de Wuhan y la Universidad de Shenzhen han desarrollado un método innovador para producir hojas de grafeno en grandes cantidades, utilizado en baterías de iones de litio (LIBs). Este avance promete aumentar la seguridad y el rendimiento de las LIBs. Publicado en Nature Chemical Engineering, el estudio detalla el primer proceso exitoso para fabricar hojas de grafeno sin defectos a gran escala. Estas hojas poseen una conductividad térmica de hasta 1.400,8 W m-1 K-1, lo que es casi diez veces superior a las hojas de cobre y aluminio empleadas actualmente en las LIBs.

La alta conductividad térmica en las partes de la batería ayuda a eliminar el calor de manera eficiente, lo cual es crucial para evitar problemas como fallos en la batería, incendios o explosiones. Los nuevos colectores de corriente de grafeno contribuyen a esto reduciendo la acumulación de calor y deteniendo reacciones peligrosas.

Principales beneficios de las láminas de grafeno:

• Conductividad térmica extraordinaria
• Disipación de calor eficiente
• Alta conductividad eléctrica
• Flexibilidad y durabilidad
• Espesor personalizable

Esta nueva tecnología se puede aplicar en la producción en masa. Investigadores han creado una lámina de grafeno de 200 metros de largo y 17 micrómetros de grosor. Esta lámina mantuvo su alta conductividad eléctrica incluso después de ser doblada más de 100,000 veces, demostrando su potencial para su uso en electrónica flexible.

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La producción a gran escala de estos folios permitiría su uso en baterías comerciales. Esto podría hacer que las baterías sean más seguras y eficientes en el almacenamiento de energía, lo cual es crucial para los autos eléctricos y los sistemas de energía renovable. El equipo de investigación está trabajando en mejorar la fabricación de los folios de grafeno, concentrándose en hacerlos más delgados y resistentes.

La tecnología del grafeno puede aplicarse en diferentes tipos de baterías, como las de flujo redox y las de sodio-ión, no solo en las baterías de litio-ión. Esto convierte al grafeno en un material prometedor para las futuras soluciones de almacenamiento de energía más allá de lo que utilizamos actualmente.

Con la creciente demanda de almacenamiento de energía más seguro y eficiente, estos avances en la tecnología de grafeno podrían ser muy significativos. El equipo de investigación está desarrollando un proceso de producción que puede ser escalado, permitiendo que esta tecnología se utilice de manera rápida y extensa en diversas industrias.