Batería de papel

Convierten papel en una fuente de energía con nanotubos

Según un artículo publicado esta semana en Newscientist.com, científicos estadounidenses han desarrollado una nueva fuente de energía a partir de papel impregnado con nanotubos de carbono. Los investigadores afirman que este papel, que se puede doblar, enrollar, etc.; se podría utilizar en dispositivos electrónicos flexibles.

La fuente de energía (supercondensador y batería híbrida) ha sido desarrollada por investigadores del Rensselaer Polytechnic Institute, de Troy, Nueva York. Un condensador es como una batería, salvo por el hecho de que, en lugar de depender de una reacción química para almacenar y liberar energía, permite que la carga eléctrica se acumule en una serie de discos conductores separados por un aislante.

Los condensadores convencionales no pueden almacenar mucha energía, pero los investigadores han empezados a investigar con “supercondensadores”, en los que utilizan nanotubos de carbono como electrodos. La amplia superficie de estos nanotubos puede almacenar una cantidad de carga relativamente elevada.

Para lograr que los supercondensadores de nanotubos sean flexibles, Victor Pushparaj y sus colegas cultivaron primero los nanotubos sobre un sustrato de silicio por medio de una reacción química de deposición de vapor. A continuación, disolvieron una mezcla de cloruro y celulosa vegetal y la extendieron entre los nanotubos. Tras despegar el conjunto del sustrato de silicio, lo dejaron sobre un trozo de papel de unas cuantas decenas de micrómetros de grosor, de modo que los nanotubos de carbono se adhirieron a un lado.

Para crear el supercondensador, se pegaron dos hojas de este papel con los nanotubos hacia fuera, recubriendo ambas caras con papel de aluminio como en los colectores actuales. Al aplicar una corriente, el papel almacenó la carga, sirviendo los nanotubos de electrodos y la celulosa de aislante.

Posteriormente, los investigadores utilizaron un método similar para crear una batería flexible. Utilizaron un trozo de papel con nanotubos de carbono como cátodo y evaporaron una capa de litio sobre la otra cara para que hiciese de ánodo. Una vez más lo envolvieron con papel de aluminio, que sirvió como colector de corriente.
Por último, distribuyendo por capas los supercondensadores y las baterías de ion-litio, crearon un dispositivo híbrido en el que se podrían utilizar las baterías para cargar los supercondensadores.

Sin embargo, los supercondensadores y baterías del experimento no todavía no tienen la suficiente densidad de energía como para competir con las baterías convencionales, por lo que Pushparaj señala que el próximo paso será desarrollar diferentes fórmulas de celulosa y electrolitos que incrementen su capacidad de almacenamiento.

Para Joel Schindall, ingeniero eléctrico del MIT, en Boston, EEUU, este trabajo constituye un “desarrollo prometedor”, aunque señala que todavía hay que superar algunas dificultades de coste y fiabilidad.

Fuente: New Scientist