Una nueva técnica de análisis desarrollada por investigadores de la Universidad de Surrey y la Universidad de São Paulo promete mejorar el almacenamiento de energía renovable mediante la fabricación de mejores supercondensadores.
En un artículo publicado en la revista Electrochimica Acta, el equipo explica cómo utilizaron un material polimérico barato llamado polianilina (PANI), que almacena energía a través de un mecanismo conocido como pseudocapacitancia. PANI es conductor y puede usarse como electrodo en un dispositivo de supercondensador, almacenando carga al atrapar iones.
Para maximizar el almacenamiento de energía, el grupo desarrolló un método novedoso para depositar una fina capa de PANI en un bosque de nanotubos de carbono conductores. Este material compuesto es un excelente electrodo supercapacitivo, pero el hecho de que esté hecho de diferentes materiales dificulta la separación y la comprensión completa de los complejos procesos que ocurren durante la carga y la descarga. Este es un problema en el campo del desarrollo de pseudocondensadores.
Para abordar este problema, los investigadores adoptaron una técnica conocida como Distribución de tiempos de relajación. Este método de análisis permite a los científicos examinar procesos de electrodos complejos para separarlos e identificarlos, lo que hace posible optimizar los métodos de fabricación para maximizar las reacciones útiles y reducir las reacciones que dañan el electrodo. La técnica también se puede aplicar a los investigadores que utilizan diferentes materiales en el desarrollo de supercondensadores y pseudocondensadores.
“El futuro del uso global de la energía dependerá de que los consumidores y la industria generen, almacenen y usen la energía de manera más eficiente , y los supercapacitores serán una de las tecnologías líderes para el almacenamiento intermitente, recolección de energía y entrega de alta potencia”, dijo Ash Stott, científico principal del proyecto, en un comunicado de prensa. “Nuestro trabajo ayudará a que eso suceda de manera más efectiva”.
Según Stott, si el desarrollo de supercondensadores avanza, también podrían ser la respuesta para cargar vehículos eléctricos mucho más rápido de lo que es posible con baterías de iones de litio.
“Después de que los líderes mundiales prometieron su apoyo a la energía verde en la COP 26, nuestro trabajo muestra a los investigadores cómo acelerar el desarrollo de materiales de alto rendimiento para su uso como elementos de almacenamiento de energía, un componente clave de los sistemas de energía solar o eólica”, dijo Ravi Silva, coautor del estudio. “Esta investigación nos acerca un paso más a un futuro energético limpio y rentable”.
