Revolucionando capacitores con revestimiento molecular: más capacidad, vida útil y rentabilidad

MadridInvestigadores de la Universidad de Tohoku han mejorado la tecnología de los condensadores. Han incrementado la capacidad, la vida útil y la rentabilidad mediante una nueva técnica de recubrimiento molecular. Los condensadores son componentes cruciales en los circuitos electrónicos, ya que pueden almacenar y liberar energía rápidamente, a diferencia de las baterías que requieren más tiempo de carga. Este avance permite la creación de condensadores de alto rendimiento y bajo costo.

Principales mejoras alcanzadas incluyen:

• Aumento de capacidad (2,4 veces mayor que solo con carbón)
• Vida útil prolongada (20,000 ciclos de carga y descarga)
• Rentabilidad

Los condensadores tradicionales se cargan rápidamente pero tienen baja capacidad de almacenamiento y son costosos de fabricar, especialmente cuando se utilizan materiales como los nanotubos de carbono. Aunque estos materiales ayudan en la creación de supercondensadores, su alto costo los hace inadecuados para un uso generalizado.

El equipo de Tohoku utilizó azafalocianina de hierro (FeAzPc-4N), un pigmento azul, para incrementar la capacidad de los capacitores hechos de carbón activado a 907 F/gAC. Este método funciona mediante la adsorción a nivel molecular y aprovecha el potencial de reducción-oxidación de FeAzPc-4N. La técnica no solo aumenta la capacidad del capacitor, sino que también mantiene su rendimiento estable durante 20.000 ciclos de carga-descarga a altas corrientes, lo que lo hace adecuado para aplicaciones exigentes como el suministro de energía para LEDs.

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Esta investigación destaca por su búsqueda de soluciones prácticas, escalables y ecológicas. El carbón activado es económico y fácil de conseguir, a diferencia de los caros y raros CNTs. El uso de FeAzPc-4N mejora el almacenamiento de energía a través de procesos redox, ofreciendo una opción más sostenible y rentable para la fabricación de capacitores a gran escala.

Los capacitores ahora pueden utilizarse más ampliamente para almacenar energía renovable, alimentar vehículos eléctricos y en electrónica de uso cotidiano. Su mayor durabilidad significa menos residuos electrónicos y un entorno más saludable. Además, los capacitores son menos tóxicos que las baterías, lo que los hace más seguros tanto para los productores como para los usuarios.

El equipo planea mejorar aún más esta tecnología creando condensadores capaces de almacenar tanta energía como las baterías, pero cargándose y descargándose rápidamente. Esto podría revolucionar el almacenamiento de energía, ofreciendo opciones más rápidas, seguras y duraderas en comparación con las baterías tradicionales.

El equipo de la Universidad de Tohoku ha unido el bajo costo del carbono activado con el alto rendimiento del FeAzPc-4N para crear supercondensadores superiores. Su trabajo busca desarrollar dispositivos que no solo sean más avanzados, sino también más ecológicos y asequibles.